بهینه سازی فرایند اکستروژن در کانالهای زاویه دار پیچشی صفحه ای بعنوان یک فرایند SPD جدید

موفق ترین روش بالا به پایین برای ساخت ساختارهای نانومتری، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) است که بر روی ماده درشت ساختار انجام می گیرد. از پارامترهای اصلی در فرایندهای SPD رسیدن به میزان کرنش پلاستیکی موثر بالا در یک سیکل است. فرایند PTCAE بعنوان یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید جدید قابلیت بالایی برای اعمال کرنشهای پلاستیک بیشتر و در نتیجه کاهش تعداد سیکلهای لازم برای بدست آوردن یک ساختار فوق ریز دانه بدون تغییر در ابعاد قطعه کار دارد. هدف از تحقیق حاضر پیشنهاد و بررسی عددی فرایند PTCAE بعنوان یک روش SPD جدید جهت بدست آوردن حالت بهینه در فرایند مذکور است که تاکنون در تحقیقات قبلی بررسی نشده است. بدین منظور دو نوع فرایند PTCAE پیشنهاد و باهم مقایسه شدند. شبیه سازی عددی این روش با استفاده از نرم افزار المان محدود Deform-۳D انجام شد. ماده مورد بررسی آلومینیم تجاری ۱۰۵۰ و سرعت حرکت سنبه برابر ۱mm/s و همچنین ضریب اصطکاک برابر ۰.۱ و نمونه با مقطع مربعی و ابعاد ۱۰*۱۰*۷۰ mm در نظر گرفته شده است. مقادیر کرنش پلاستیک معادل در حالتهای مختلف فرایند بدست آمده و مقایسه شدند و نشان داده شد که فرایند نوع دوم قادر به اعمال کرنشهای بالاتر است و از طرفی استحکام قالب و همچنین هدایت ماده در کانال قالب در فرایند PTCAE نوع دوم، بدلیل حذف لبه های تیز و مناطق با تمرکز تنش بالا، با سهولت بیشتری انجام می شود. بنابراین فرایند PTCAE نوع دوم بعنوان فرایند بهینه پیشنهاد گردید.

کلیدواژه ها:

تغییر شکل پلاستیکی شدید ، اکستروژن در کانالهای زاویه دار پیچشی صفحه ای ، مواد نانو ساختار