مطالعه آزمایشگاهی و عددی فرآیند خشک شدن سرامیک‌ها و ایجاد ترک درآنها

Abstract

اکثر عیوب خشک کردن محصولات سرامیکی به علت انقباضی است که در اثر حذف رطوبت از قطعه طی خشک شدن رخ می‌دهد. سرعت هوا، دمای محیط، درصد رطوبت قطعه و محیط پارامترهای تاثیر گذار بر خشک کردن سرامیک‌ها هستند. بررسی تجربی اثرات عوامل فوق بر روی خشک شدن قطعه، وقت گیر و هزینه بر است که مدل‌سازی فرآیند می‌تواند راه مناسبی برای مطالعه آن باشد. از مدل خشک شدن می­توان به عنوان ابزاری مناسب جهت مهندسی معکوس در راستای طراحی و ساخت قالب‌های سرامیکی استفاده نمود. همچنین مدل­سازی، توانایی شناسایی تمرکز تنش را دارا بوده و می­توان پارامترها را در راستای کنترل و یا حذف تنش ها تغییر داد. در این تحقیق به طور تجربی فرآیند خشک شدن یک قطعه سرامیکی با حجم 100×50×20 میلی‌متر مکعب در سه دمای C°35، 55 و 75 انجام شد و همزمان تغییرات درجه حرارت سطح قطعه طی فرآیند خشک شدن به کمک دوربین ترموگرافی بررسی گردید. تاثیرات دمای خشک­کن بر توزیع تنش، انقباضات، ایجاد ترک و مدت زمان رسیدن به ترک مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از آزمایشات، ضرایب نفوذ رطوبت و انتقال جرم محاسبه و مدل سازی فرآیند انجام شد.