مطالعه تجربی و تحلیلی عوامل موثر بر فرآیند تراکم پودر آلومینیومی تحت بار ضربه‌ای با سرعت پایین

Abstract

هدف از این مقاله، بررسی تجربی و تحلیلی چگالی نهایی، درصد تخلخل و توزیع چگالی قطعات تولیدشده با فرآیند تراکم پودر، تحت بارگذاری ضربه‌ای با نرخ پایین توسط سامانه چکش پرتابه‌ای است. در بخش تجربی، با استفاده از پودر آلومینیوم خالص، به بررسی تأثیرپذیری چگالی از اندازه دانه و سطوح انرژی متفاوت پرداخته می‌شود. در این راستا با تغییر مقادیر جرم و ارتفاع چکش اثر سطوح مختلف انرژی مورد آزمایش قرار می‌گیرد. در بخش تحلیلی، با در نظر گرفتن یک المان کوچک از قطعه در حال تراکم و استفاده از معادلات تعادل، معادله بقای جرم و معیار لوی میزز، رابطه‌ای برای چگالی نهایی قطعه به دست می‌آید. با استفاده از تحلیل آماری، تأثیر اندازه دانه و ضریب اصطکاک به‌عنوان دو عامل تأثیرگذار، به‌طور همزمان روی چگالی نهایی به‌دست‌آمده از حل تحلیلی، بررسی می‌شود. در گام بعدی، درصد تخلخل و توزیع چگالی در قطعات تولیدی به روش تحلیلی محاسبه و با مقادیر تجربی آن مقایسه می‌شود. تطابق قابل‌قبول بین نتایج تجربی و تحلیلی، صحت نتایج تحلیلی ارائه‌شده را نشان می‌دهد. همچنین با به‌کارگیری دو کمیت ثابت ضریب شکل و کار سختی در روابط تحلیلی، به بررسی اثرات این دو عامل بر درصد تخلخل و توزیع چگالی قطعات تولیدشده، پرداخته می‌شود.