کاربرد فرآیند اصطکاکی اغتشاشی در ساخت فومهای پایه آلومینیوم

فرآیند اصطکاکی اغتشاشی در دهه اخیر به عنوان روشی نوآورانه برای تولید فومهای فلزی آلومینیومی با ساختار سلولی کنترل شده مطرح شده است. در این روش با آلیاژسازی مکانیکی عامل فوم زا مانند تیتانیوم هیدرید به همراه ذرات پایدار کننده ای نظیر دی اکسید آلومینیوم، سیلیکون کاربید و نانولوله های کربنی، پیش ماده ای یکنواخت و پایدار ایجاد می شود. در این مقاله تاثیر پارامترهای کلیدی فرآیند شامل سرعت چرخش ابزار، سرعت پیشروی و تعداد پاس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که سرعت چرخش بهینه ۲۲۰۰-۲۵۰۰ دور بر دقیقه با دو پاس فرآیند، حداکثر تخلخل حدود ۷۵ درصد را در دمای ۹۹۸ کلوین فراهم می کند. همچنین کاهش سرعت پیشروی به بازه ۵۰-۸۰ میلیمتر بر دقیقه موجب افزایش تخلخل تا حدود ۷۰ درصد و بهبود یکنواختی حفره ها می شود، در حالی که سرعت های بالاتر باعث افت تخلخل و بی نظمی ساختاری می گردد. افزایش تعداد پاس ها از ۲ به ۴ و ۸ نیز حداکثر تخلخل را به ترتیب از حدود ۲۰ درصد به ۳۵ درصد و نهایتا به ۴۶-۵۰ درصد در دمای بهینه ۹۲۳ کلوین افزایش می دهد. نتایج گزارش شده نشان می دهد که فرآیند اصطکاکی اغتشاشی روشی کم هزینه، مقیاس پذیر و کارآمد برای تولید فوم های آلومینیومی با تخلخل بالا و خواص مکانیکی مطلوب است؛ هرچند بهینه سازی دقیق پارامترها همچنان چالش برانگیز باقی مانده است.

کلیدواژه ها:

فرایند اصطکاکی اغتشاشی ، فومهای فلزی آلومینیومی ، عوامل فوم زا ، دی اکسید آلومینیوم