مدل سازی سامانه کوره پرس ایزواستاتیک داغ و کنترل همزمان دما و فشار جهت استفاده در تولید قطعات فلزی و سرامیکی با خواص مکانیکی بهبود یافته

یکی از فناوری های بسیار پیشرفته جهت ساخت آلیاژهای فلزی، سرامیک های مهندسی و کامپوزیت های پیشرفته، فناوری کوره پرس ایزواستاتیک داغ (هیپ ) می باشد و قطعات حساس در حوزه های فضایی، دریایی و پزشکی مانند فولاد و پروتز با بهره گیری از این فناوری تولید می گردند. در این پژوهش، دما بالا و همزمان فشار بالا با گاز خنثی آرگون یا نیتروژون در هیپ ایجاد و نگهداشت می گردد. دقت ردیابی دما و فشار بر کیفیت ماده مورد پخت (تفجوشی) تاثیر بسزایی خواهد داشت و عامل اصلی کیفیت محصول نهایی می باشد. بدین منظور در ابتدا نیاز به دستیابی به یک مدل مناسب از زیرسامانه های هیپ و تجمیع آنها است که زیرسامانه ها در نرم افزار متلب-سیمولینک مدل سازی و پیاده سازی شده است. در قدم دوم کنترل دما و فشار با قیود و پارامترهای مدنظر در فرآیندهای تولید قطعات فلزی یا سرامیکی است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که سیستم کنترل طراحی شده، قادر به ردیابی دقیق پروفایل های دما و فشار تعریف شده است. با استفاده از این سامانه، می توان به طور موثر دما و فشار را در محدوده ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد و ۲۰۰۰ اتمسفر برای مدت حدود یک ساعت حفظ نمود و در نتیجه، قطعات با خواص مکانیکی مطلوب تولید کرد. همچنین، سیستم کنترل طراحی شده، قابلیت اطمینان خوبی در برابر تغییرات پارامترهای فرآیند و نویزهای محیطی از خود نشان داده است.

کلیدواژه ها:

هیپ ، متلب ، مدل سازی ، ردیابی همزمان دما و فشار بالا ، کنترل کلاسیک