پرس کاری لوله به کمک فشار سیال به عنوان روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید جهت تولید لوله های استحکام بالا

تغییر شکل پلاستیک شدید یکی از روش‌های تولید مواد ریزدانه و استحکام بالا می‌باشد که در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است.در این پژوهش یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید جدید با عنوان پرس‌کاری لوله به‌کمک فشار سیال جهت تولید لوله استحکام بالا ارایه شده است. در روش مذکور بر خلاف روش‌های معمول، به جای قالب و ماندرل،از فشار سیال برای حفظ شکل لوله کمک گرفته شده است تا با حذف تماس بین دیواره لوله و قالب، نیروی مورد نیاز فرآیند مستقل از طول لوله گردد. هر پاس فرآیند پرس-کاری لوله به‌کمک فشار سیال شامل دو نیم‌سیکل می‌باشد که با عبور لوله از کانال تغییر شکل در نیم سیکل‌های اول و دوم به ترتیب باعث افزایش و کاهش قطر لوله و اعمال کرنش پلاستیک بر لوله می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان داده است که نیروی مورد نیاز این فرآیند در مقایسه با روش پرس‌کاری در کانال زاویه‌دار لوله‌ای موازی برای آلومینیوم 1050 و با ابعاد انتخاب شده در این پژوهش 60 درصد کمتر می‌باشد. در فرآیند ارایه شده با افزایش طول لوله، نیرو افزایش نخواهد داشت که این نکته از مزایای این روش برای تولید لوله‌های استحکام بالا با ابعاد بزرگ می‌باشد. نتایج تجربی بر روی لوله‌هایی از جنس آلومینیوم 1050 نشان داد که بعد از 2 پاس میزان استحکام تسلیم و نهایی نمونه‌ها از مقادیر اولیه 51 و 65 مگاپاسکال، به‌ترتیب به 78 و 96 مگاپاسکال افزایش یافت. به‌علاوه، مقدار متوسط میکروسختی نمونه‌ها بعد از 3 نیم سیکل از مقدار اولیه 28 به 35 ویکرز افزایش یافته است.