ساخت بلوزهای نیکلی توسط روش الکتروفرمینگ

الکتروفرمینگ یک استفاده خاص از فرآیند آبکاری (رسوب دهی الکتریکی)، به منظور تولید قطعات فلزی است. در این روش که از آن به هنر رشد دادن قطعه نیز یاد می شود، آند فلزی در محلول الکترولیت به صورت یونی حل شده و بر روی سطح کاتد (مندرل) رسوب می کند. پس از رسیدن به ضخامت مورد نظر، رسوب از سطح مندرل جدا شده و به عنوان یک قطعه مستقل عمل خواهد کرد. به طور کلی هرگاه قطعات فلزی را نتوان با استفاده از روش های اعمال کار مکانیکی تولید کرد، الکتروفرمینگ یکی از گزینه های قابل استفاده در تولید این دسته از قطعات می باشد. در این پروژه بعد از طراحی و ساخت دستگاه تولید بلوز با استفاده از روش الکتروفرمینگ (برای اولین بار در کشور)، یک سری از آزمایشات اولیه به منظور آشنایی با فرآیند، بهبود کارکرد و بهینه سازی دستگاه و همچنین تعیین پارامترهای موثر در فرآیند انجام شده است. از این آزمایش ها به عنوان بخشی از فرآیند طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شده است. با توجه به توانایی منبع تولید جریان در ایجاد جریان پالسی با فرکانس پایین، زمان پالس روشن و زمان پالس خاموش از پارامتر های انتخابی در این آزمایش ها بوده است. بعد از انجام آزمایش ها و تولید نمونه ها، ضخامت این قطعات در نقاط مختلف توسط میکروسکوپ نوری و نرم افزار تحلیل تصویر اندازه گیری و مقادیر انحراف استاندارد ضخامت برای هر قطعه محاسبه شده است. به کمک تجزیه و تحلیل داده ها (آنالیز واریانس) در روش تاگوچی و تحلیل pareto anova ، تاثیر فاکتور ها و مقادیر بهینه برای هر پارامتر بدست آمده است. همچنین معادله رگرسیون که رابطه تقریبی بین مقادیر ورودی و خروجی است به کمک نرم افزار minitab مدل سازی شده است. نتایج تحلیل های انجام شده نشان می دهد، پارامتر چگالی جریان پارامتر اصلی فرآیند می باشد. همچنین پارامتر زمان پالس روشن، دما و زمان پالس خاموش به ترتیب بر مقادیر انحراف استاندارد ضخامت تاثیر گذار می باشند. جهت تایید بهینه سازی، آزمایشی با مقادیر بهینه انجام شده که حداقل انحراف استاندارد ضخامت بدست آمده است. در نهایت با استفاده از دو نرم افزار افزار ansys و comsol مقادیر توزیع چگالی جریان اولیه روی سطح کاتد (مندرل) شبیه سازی شده است و مقادیر نسبی چگالی جریان اولیه و ضخامت با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد توزیع ضخامت نمونه الکتروفرم شده تا حدی زیادی، تابع توزیع چگالی جریان اولیه در سطح مندرل می باشد.