مطالعه تجربی فرایند فلوفرمینگ لوله‌های دو لایه مس-آلومینیوم شیاردار و بررسی نیروی جدایش دو لایه

Abstract

در این تحقیق فرایند فلوفرمینگ لوله‌‌های دو لایه آلومینیوم-مس مورد مطالعه قرار گرفته است. برای شکل‌دهی لوله‌ها از یک ابزار ساچمه‌ای استفاده شده است. فشار وارده از ابزار به سطح لایه بیرونی باعث جریان یافتن لایه بیرونی و فشار به لایه داخلی می‌شود، در نتیجه یک لوله با طول بیشتر و ضخامت کمتر شکل خواهد گرفت. در این حالت ماده لوله بیرونی به درون شیارهای لوله داخلی وارد می‌شود و دو لوله به صورت یک قفل مکانیکی با هم درگیر می‌شوند. در این تحقیق روی سطح لوله داخلی شیارهایی ایجاد شده و پس از قرار گرفتن درون لوله بیرونی، فرایند فلوفرمینگ روی آن‌ها انجام شد. دو دسته از پارامترها وجود دارند که دسته اول پارامترها شامل سرعت دورانی اسپیندل، سرعت پیشروی و عمق باردهی ثابت هستند و دسته دوم شامل عمق و گام شیار به صورت متغیر در نظر گرفته شده‌اند. برای انجام آزمایش ابتدا نمونه‌ها با شکل شیار مناسب آماده و تحت فرایند فلوفرمینگ قرار گرفتند. در مرحله بعد به منظور سنجش میزان اتصال دو لوله از آزمون پوسته کنی استفاده شد. در مورد شیارهای دایره‌ای، افزایش گام شیار سبب کاهش حدوداً ۳۳ درصدی نیرو شد، به طوری که از حدود ۱۹ کیلو نیوتن به حدود ۱۳ کیلو نیوتن در عمق شیار 0.5 میلی‌متری و از حدود ۳۴ کیلو نیوتن به ۲۴ کیلو نیوتن در عمق شیار 0.75 میلی‌متر رسیده است. همچنین مشاهده شد که افزایش عمق شیار از 0.5 به 0.75 تقریباً سبب دو برابر شدن نیروی جدایش شده است.