تاثیر نانوسیال ترکیبی در روانکاری کمینه بر فرآیند سوراخ کاری آلیاژ آلومینیوم T۶-۶۰۶۳

در این پژوهش تاثیر روانکاری کمینه با استفاده از نانوسیال Al۲O۳ و نانوسیال ترکیبی Al۲O۳/CuO هر دو با غلظت یک درصد وزنی در فرآیند سوراخ کاری آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۳ مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد آنها با روانکاری کمینه با روغن پالم و شرایط خشک مقایسه گردید. هدف اصلی پژوهش بهبود کارایی سیستم روانکاری کمینه از طریق پارامترهای نازل در یک سیستم چهار نازله بود شامل هندسه نازل (دایره ای، مربعی، مستطیلی)، اندازه خروجی (۰.۵، ۱، ۱.۵) میلیمتر مربع، فاصله از قطعه کار (۲۰، ۴۰، ۶۰ میلیمتر) و زاویه نسبت به ابزار (۳۰، ۴۵ و ۶۰) است. نتایج نشان داد که استفاده از نانوسیال ترکیبی Al۲O۳/CuO موثرترین روش برای کنترل دما بوده؛ به طوری که دمای متوسط در ناحیه تماس ابزار - قطعه را نسبت به شرایط خشک، روغن پالم و نانوسیال Al۲O۳ به ترتیب ۵۷%، ۳۴% و ۱۴% کاهش داد. همچنین مشخص شد که نازل با سطح مقطع مستطیلی و اندازه خروجی ۱.۵ میلیمتر مربع به دلیل پوشش گسترده تر و نفوذ بهتر سیال به ناحیه برش بهترین عملکرد را دارد. تنظیم موقعیت نازل نیز در فاصله ۴۰ میلیمتری و زاویه ۳۰ درجه در کنترل دمای سوراخ کاری موثر بود. بر اساس نتایج تحلیل آماری ANOVA، هندسه و اندازه خروجی نازل مهم ترین عوامل موثر بر دما بوده و با بهینه سازی ویژگی های نازل می توان گرمای ایجاد شده در فرآیندهای ماشین کاری را کنترل نمود. این یافته ها نشان می دهند که استفاده از نانوسیال های پیشرفته با طراحی مناسب و تنظیم سیستم تزریق، می تواند فرآیند سوراخکاری را از نظر مصرف انرژی، کیفیت و پایداری به طور چشمگیری بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

روانکاری کمینه ، نانوسیال ترکیبی ، سوراخ کاری ، آلومینیوم ۶۰۶۳-T۶ ، کنترل دما