بررسی پارامترهای موثر بر کیفیت برش ورق نازک تیتانیوم خالص توسط دستگاه لیزر پیوسته co2

از روش های نوین برش ورق های فلزی، برش توسط لیزر است. در این روش، میزان ناحیه متأثر از حرارت و در نتیجه تغییر ساختار ماده پایه و نیز اعوجاج نسبت به سایر روشهای حرارتی بسیار کمتر بوده و کیفیت برش بهتری ارائه می دهد. از طرف دیگر توسعه علم مواد و ارائه شدن جنس های جدید با ویژگی های خاص که معمولا روش های سنتی قابلیت عملیات آنها را ندارند، گرایش به استفاده از روشهای نوین را الزامی می نماید. تیتانیوم و آلیاژهای آن، با داشتن خواصی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت استثنایی در برابر خوردگی و زیست سازگاری مناسب با بدن انسان کاربردهای وسیعی در صنایع پزشکی، شیمیایی، خودرو سازی ،مبدل های حرارتی، لوله ها و اتصالات انتقال دهنده مواد شیمیایی و در ساخت وسایل ورزشی به خود اختصاص داده است. با این وجود به علت هدایت حرارتی پایین، مدول کشسانی پایین و نیز تمایل بالا به واکنش شیمیایی، انجام عملیات بر روی ورق تیتانیوم با مشکلات جدی رو به رو است. جهت استفاده از تیتانیوم و آلیاژهای آن در تولید باید بتوان عملیات های صنعتی همچون آهنگری، شکل دهی، جوشکاری و برشکاری را بر روی این ورق اعمال کرد. یکی از مهمترین این فرایندها فرایند برش ورق تیتانیوم است. فرایند برشکاری با پرتو لیزر با ذوب شدن فلز توسط پرتو لیزر آغاز می شود و با خروج این مذاب توسط گاز کمکی ادامه می یابد. رایج ترین استفاده از لیزر،کاربرد آن در برشکاری است. پارامترهای زیادی در فرایند برشکاری ورق تیتانیوم توسط لیزر co2 اثرگذار است. در این تحقیق اثرات تعدادی از مهمترین این پارامترها بر کیفیت برش مورد ارزیابی قرار گرفته است که این پارامترها شامل نوع گاز کمکی، فاصله نازل برش از ورق، سرعت برش و توان لیزر می شوند. به منظور بررسی کیفیت برش میزان ناحیه متأثر از حرارت و پهنای شکاف برش بررسی و ارزیابی شد. به منظور بهینه سازی همزمان پارامترهای موثر در فرایند برش، یک طراحی آزمایش با استفاده آرایه متعامد l16 تاگوچی انجام گرفت. تأثیر هر یک از پارامترها بر روی خروجی ها به صورت جداگانه و همزمان تحقیق و نتایج آورده شد. بهترین کیفیت برش برای انجام عملیات بر روی ورق نازک تیتانیوم خالص تجاری به دست آمد. همچنین بهترین تنظیمات برای بهینه کردن هر یک از معیارهای کیفیت به صورت جداگانه ارزیابی و ارائه شده است. برش ورق بسیار نازک تیتانیوم خالص تجاری، استفاده از لیزر پیوسته co2 ، بهینه سازی همزمان پارامترها، ارزیابی جداگانه و همزمان معیارهای کیفیت، در نظر گرفتن پارامتر فاصله نازل، استفاده از ترکیب گازها برای برش و در نهایت محدوده وسیع تغییرات پارامترها، از جمله ویژگی های برجسته تحقیق حاضر است.