مطالعه تجربی و تحلیلی عوامل موثر بر فرآیند تراکم پودر آلومینیومی تحت بار ضربه ای با سرعت پایین

هدف از این مقاله، بررسی تجربی و تحلیلی چگالی نهایی، درصد تخلخل و توزیع چگالی قطعات تولیدشده با فرآیند تراکم پودر، تحت بارگذاری ضربه ای با نرخ پایین توسط سامانه چکش پرتابه ای است. در بخش تجربی، با استفاده از پودر آلومینیوم خالص، به بررسی تأثیرپذیری چگالی از اندازه دانه و سطوح انرژی متفاوت پرداخته می شود. در این راستا با تغییر مقادیر جرم و ارتفاع چکش اثر سطوح مختلف انرژی مورد آزمایش قرار می گیرد. در بخش تحلیلی، با در نظر گرفتن یک المان کوچک از قطعه در حال تراکم و استفاده از معادلات تعادل، معادله بقای جرم و معیار لوی میزز، رابطه ای برای چگالی نهایی قطعه به دست می آید. با استفاده از تحلیل آماری، تأثیر اندازه دانه و ضریب اصطکاک به عنوان دو عامل تأثیرگذار، به طور همزمان روی چگالی نهایی به دست آمده از حل تحلیلی، بررسی می شود. در گام بعدی، درصد تخلخل و توزیع چگالی در قطعات تولیدی به روش تحلیلی محاسبه و با مقادیر تجربی آن مقایسه می شود. تطابق قابل قبول بین نتایج تجربی و تحلیلی، صحت نتایج تحلیلی ارائه شده را نشان می دهد. همچنین با به کارگیری دو کمیت ثابت ضریب شکل و کار سختی در روابط تحلیلی، به بررسی اثرات این دو عامل بر درصد تخلخل و توزیع چگالی قطعات تولیدشده، پرداخته می شود.