ماشینکاری زیستی فلز مس توسط گلوکزاکسیداز

ماشینکاری الکتروشیمیایی(ecm)، ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) و ماشینکاری با لیزر از جمله روش های مرسومی هستند که اثرات و نتایج موفقیت آمیزی را در ماشینکاری در ابعاد میکرو(میکروماشینکاری) بدست می دهند. این روش های ماشینکاری موجب تخریب سطح مورد نظر و آسیب دیدن آن، اعمال پتانسیل اضافی، ایجاد حفرات بر روی سطح مورد نظر و مشکلاتی دیگر می شوند. ماشینکاری زیستی یکی از جدیدترین روش های ماشینکاری است که از ارگانیسم های زنده مثل باکتری ها برای انجام فرآیند ماشینکاری بهره می گیرد. ماشینکاری با استفاده از باکتری های کمولیتوتروف مانند اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس(acidithiobacillus ferrooxidans) در دهه ی اخیر توسعه یافته است. این روش نتایج نسبتاً موفقیت آمیزی را در ابعاد میکرو داشته است. از مهمترین مشکلات این روش ماشینکاری، اسیدی بودن محیط و محلول های ماشینکاری و تاثیرات مضر آن بر خصوصیات ریخت شناختی سطح قطعات ماشینکاری شده است. در خلال این فرآیند ماشینکاری، زبری سطوح قطعات به شدت افزایش می یابد که یک عامل بسیار نامطلوب به شمار می آید. در کار پژوهشی حاضر، ابتدا تمهیداتی جهت اصلاح ماشینکاری به روش باکتریایی انجام گرفت. این اصلاحات شامل تنظیمات ph، جداکردن میکروب از محلول باکتریایی و ماشینکاری با محلول آنزیمی حاصل از فیلتراسیون بود. این آزمایشات و بهینه سازی ها هیچگونه تاثیری در جهت رفع نواقص موجود نداشت. در ادامه ی پژوهش تصمیم بر استفاده از خاصیت کاتالیستی آنزیم ها جهت انجام ماشینکاری گردید. برای این منظور از آنزیم گلوکزاکسیداز برای براده برداری و ماشینکاری استفاده شد. در این آزمایشات، شرایط انجام فرآیند از نظر دما، سرعت همزدن و غلظت گلوکزاکسیداز به ترتیب برابر با c°40، 130 دور بر دقیقه وgl-1 2/0 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که قطعه ی ماشینکاری شده با آنزیم بیشترین شباهت را از لحاظ خواص ظاهری به قطعه شاهد داشته است که تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) نیز صحت ادعای فوق را تایید نمود. با انجام آزمایشات سنجش زبری سطوح ماشینکاری شده، مشخص گردید که قطعه ی موجود در محلول آنزیمی کمترین میزان زبری را در مقایسه با سایر روش ها نشان می دهد. به طوری که زبری میانگین اندازه گیری شده برای قطعات موجود در محلول آنزیمی در حدود %50 زبری قطعات موجود در محلول باکتریایی بود. در مورد سایر نمونه ها نیز محلول آنزیمی نتایج بهتری را نشان داد. به این ترتیب روش ماشینکاری آنزیمی بیشترین صافی سطح را در مقایسه با سایر روش ها ارائه کرد. همچنین روش آنزیمی مزایایی چون کنترل پذیری بیشتر، یکنواخت بودن فرآیند براده برداری با گذشت زمان، سرعت کم براده برداری و امکان توقف کامل فرآیند براده برداری را دارا بود.