بررسی و بهینه‌سازی فاکتور آسیب در سوراخکاری کامپوزیت‌های سه بعدی پارابیم

Abstract

کامپوزیت‌ها بدلیل نسبت استحکام به وزن و سفتی بالا، مقاومت بالا در مقابل کمانش و خستگی و بسیاری خواص مطلوب دیگر کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. کامپوزیت سه‌بعدی پارابیم، به دلیل استحکام بالای خمشی و سبکی فوق العاده در مقایسه با دیگر کامپوزیت‌های ساندویجی امروزه جایگاه قابل توجهی را پیدا کرده است. برای اتصال کامپوزیت‌ها به سازه‌های دیگر نیاز به سوراخ‌کاری است. در این پژوهش، به بررسی اثر سرعت دورانی، پیشروی و قطر مته بر میزان آسیب وارد شده به کامپوزیت-های سه‌بعدی پارابیم در حین عملیات سوراخ‌کاری پرداخته شده است. برای ارزیابی تاثیر پارامترهای سوراخ‌کاری بر روی این کامپوزیت‌ها از طراحی آزمایش به روش عاملی کامل استفاده و به‌منظور بررسی عیوب موجود در نمونه‌های سوراخکاری از تکنیک عکاسی دیجیتال بهره گرفته شده است. جهت سنجش میزان آسیب وارد شده به نمونه‌ها، از دو فاکتور تعریف شده استفاده شد: 1- فاکتور شکست ماتریس (MFF)، و 2- فاکتور الیاف برش نخورده (UCFF). تجزیه و تحلیل نتایج تجربی نشان داد که در بین عوامل اصلی، پیشروی و سرعت دورانی به‌ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر رویMFF با 23.83 و 0.34 درصد دارند؛ اما نتایج تجربی برایUCFF، حاکی از آن بود که قطر ابزار با 17.17 درصد بیشترین اثر را دارد. همچنین مشخص شد، هر دو فاکتور رفتار مشابهی را در مقابل تغییرات سرعت دورانی داشته و این پارامتر بر خروجی کمترین تاثیر را دارد. سرعت دورانی 1750 دور بر دقیقه، پیشروی 0.1 میلی‌متر بر دور و قطر مته 10میلی‌متر به عنوان سطوح بهینه برای حداقل MFF وUCFF معرفی گردید.