ایجاد کانال های پیوسته و کامل در ورق یکپارچه آلومینیومی با استفاده از فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی

فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی روشی ساده برای ساخت کانال پیوسته و کامل در یک ورق یکپارچه می باشد که ساخت کانال در یک مرحله را میسر ساخته است. کانال ها ساخته شده توسط این فرآیند قابل استفاده در صنعت مبدل های حرارتی می باشند. ایجاد کانال با استفاده از فرایند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی از طریق خارج کردن مواد از منطقه فرایند است که در روش مرسوم این عمل، با استفاده از روزه در پین ابزار صورت گرفته است. در این پایان نامه روش اصلاح شده ای برای انجام فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی تحت عنوان "کانال سازی اصلاح شده" معرفی گردیده که موارد اصلاح شده شامل تغییر موقعیت ابزار و قطعه کار و استفاده از ابزار با پروفیل متفاوت هستند. در این روش روزه از ابزار حذف گردیده و به جای آن از زاویه انحراف ابزار برای بیرون کشیدن مواد استفاده شده است. ایجاد کانال در دو آلیاژ 5083 و 6061 آلومینیوم بررسی شده اند. کانال های بدست آمده با استفاده از فرآیند کانال سازی اصلاح شده دارای شکل های نزدیک به مستطیل می باشند. کانال های ایجاد شده در زوایای انحرافی مختلف بررسی گردیده و کانال های بهینه در زاویه °3 بدست آمده است. همچنین تأثیر پارامتر های فرآیند بر روی مشخصات کانال های ایجاد شده در این زاویه بررسی شده است. برای پارامتر های ترکیبی مختلف در فرایند کانال سازی اصلاح شده، کانال های ایجاد شده دارای اندازه و قطر هیدرولیکی بزرگتر و شکل های منظم تری نسبت به فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی مرسوم می باشند. پارامتر های فرآیند شامل سرعت دورانی ، سرعت خطی ، عمق نفوذ و مشخصات کانال شامل شکل کانال ، اندازه کانال ، قطر هیدرولیکی هستند. بررسی ها نشان می دهد که عمق نفوذ بیشترین تأثیر را بر روی مساحت کانال ها داشته است. کانال های ایجاد شده توسط این فرآیند تحت سه حالت عمق نفوذ منفی، صفر و مثبت بررسی گردیده که نشان دهنده رفتار های متفاوت پارامتر های فرآیند بر مشخصات کانال ها می باشند. عوامل موثر بر مساحت کانال به ترتیب عمق نفوذ، سرعت دورانی و سرعت خطی تشخیص داده شده اند. با این حال، در مورد قطر هیدرولیکی این ترتیب به صورت سرعت دورانی، عمق نفوذ تغییر کرده است. همچنین، افزایش سرعت خطی تأثیر منفی بر روی قطر هیدرولیکی کانال ها داشته است. ایجاد کانال های با ابعاد بزرگتر و شکل منظم تر نشان می دهد که مکانیزم ایجاد کانال می تواند متفاوت از فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی مرسوم باشد. بنابراین، به منظور دانستن نحوه پیدایش کانال، جریان مواد در فرآیند کانال سازی اصطکاکی اغتشاشی اصلاح شده، با استفاده از تکنیک پین تضعیف شده بررسی شده است. در همین بررسی، در سطح مقطع کانال های ایجاد شده، ناحیه جدیدی مشاهده می شود که تعیین کننده عرض کانال های ایجاد شده است. پارامتر سرعت دورانی بیشترین تأثیر را بر ابعاد این ناحیه داشته است.