بررسی تاثیر محلول نانو ذرات در رفتار اصطکاک کولمبی در شکل دهی آلیاژ آلومینیوم به روش آزمون فشار حلقه

اصطکاک یکی از مهم­ترین فاکتورهای مؤثر بر فرآیندهای شکل­دهی فلزات است. علاوه بر رعایت یک سری اصول اساسی، انجام روانکاری صحیح، بهترین روش کنترل اصطکاک و سایش در یک فرآیند است. یکی از روش­های ارزیابی تاثیر روان­کارها بر اصطکاک در فرآیندهای شکل­دهی، آزمون فشار حلقه است. با استفاده از منحنی­های کالیبراسیون در فرآیند فشار حلقه، ضریب اصطکاک محاسبه می­شود. در این مقاله تاثیر محلول نانو ذرات اکسید مس و آلومینا در روانکارهای پایه پارافین و روغن10 در تاثیر بر اصطکاک طبق مدل اصطکاک کولمب بررسی شده است. از روش تاگوچی و آرایه متعامد L8 با توجه به تعداد عوامل مورد بررسی، جهت طراحی آزمایش­ها و بدست آوردن حالت بهینه استفاده شده است. با انجام آزمایشات پیشنهادی و بکارگیری منحنی­های کالیبراسیون برای ماده Al7xxx، ضرایب اصطکاک کولمب برای روانکارهای مختلف بدست آمده است. پارامترهای درصد وزنی نانو ذرات، نوع روانکار پایه و نوع نانو ذرات افزودنی، به عنوان متغیرهای ورودی، و ضریب اصطکاک کولمب به عنوان متغیرهای هدف در نظر گرفته شدند. با روش آنالیز واریانس میزان تاثیرگذاری هر متغیر ورودی بر روی پارامتر هدف بررسی شد و مقادیر پارمترهای ورودی جهت کمینه کردن مقدار ضریب اصطکاک با روش سیگنال به نویز تاگوچی استخراج شدند. نتایج نشان می­دهد که بیشترین تاثیر را درصد وزنی نانو ذرات با سهم درصد 15/62 روی ضریب اصطکاک دارد و با افزایش درصد وزنی نانو ذرات، ضریب اصطکاک افزایش می­یابد. همچنین بهترین ترکیب برای به حداقل رساندن ضریب اصطکاک، ترکیب %8/0 نانو ذرات آلومینا در روانکار روغن10 بدست آمد.