19126

16582

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

چهارده،64ص.: مصور، جدول، نمودار

1402/09/29

كتابنامه

مهندسي مكانيك

مهندسي مكانيك

1402/10/05

2993050

ذوب گزينشي با ليزر يكي از موفق¬ترين روش¬هاي ساخت افزودني مي¬باشد. مزيت اصلي اين روش در مقايسه با روش¬هاي فراوري متداول اين است كه اشكال پيچيده را مي¬توان مستقيم از پودر فلزات ساخت. تا¬كنون علاوه بر فلزات و آلياژها، كامپوزيت¬هاي زمينه فلزي نيز با موفقيت توسط فرايند ذوب گزينشي با ليزر ساخته شده¬اند. آلومينيوم پركاربردترين فلز غيرآهني مي‌باشد كه به دليل مقاومت به خوردگي خوب، هدايت الكتريكي، هدايت حرارتي، شكل پذيري و نسبت استحكام به وزن بالا، كاربرد گسترده اي در تمام صنايع دارد. آلومينيوم خالص به دليل سختي پايين و عملكرد ضعيف تريبولوژيكي نمي توانند نيازهاي روز افزون مواد مهندسي را برآورده كنند. در اين پژوهش براي بهبود خواص مكانيكي آلومينيوم خالص، نانوكامپوزيت زمينه آلومينيوم و ذرات تقويت¬كننده سيليكا با به كارگيري دو روش آسياب¬كاري و اختلاط مستقيم فراوري شد و فرايند ساخت نانوكامپوزيت به روش ذوب گزينشي با ليزر انجام شد. هدف از انجام اين پژوهش يافتن پارامترهاي مناسب در آماده¬سازي پودر نانوكامپوزيت آلومينيوم/سيليكا، هم¬چنين فراوري آن به روش ذوب گزينشي با ليزر بود. در اين پژوهش براي يافتن پارامترهاي بهينه ساخت، آلومينيوم خالص به روش ذوب گزينشي با ليزر فراوري و پنجره فرايندي آن بررسي شد. پارامترهاي مناسب آسياب¬كاري براي تهيه پودر مادر و در نهايت آماده¬سازي پودر نانوكامپوزيت به¬دست آمد. پودر نانوكامپوزيت به روش ذوب گزينشي با ليزر فراوري شد و قطعه¬هايي با چگالي نسبي بالاي 98 درصد حاصل شد. مشاهده شد ريزسختي و استحكام نمونه بهينه نانوكامپوزيت فراوري شده در اين پژوهش نسبت به نمونه آلومينيوم خالص به ترتيب 37/7 و 38/9 درصد افزايش داشت. اين بهبود مي¬تواند به حضور ذرات تقويت¬كننده و توزيع مناسب آن¬ها نسبت داه شود.

selective laser melting is one of the most successful additive manufacturing methods. The primary advantage of this method, compared to conventional processing methods, is the direct fabrication of complex shapes from metal powders. Thus far, aside from metals and alloys, metal matrix composites have also been successfully produced using the selective laser melting process. Aluminum, due to its corrosion resistance, electrical and thermal conductivity, malleability, and high strength-to-weight ratio, finds widespread use in various industries. However, pure aluminum's low hardness and poor tribological performance cannot meet the increasing demands of advanced engineering materials. In this study, to enhance the mechanical properties of pure aluminum, a nanocomposite of aluminum matrix and reinforcing silica particles was processed using two methods: milling and direct mixing. The nanocomposite was then fabricated using the selective laser melting process. The objective of this research was to identify suitable parameters for the preparation of aluminum-silica nanocomposite powders, as well as their processing through selective laser melting. Optimal parameters were investigated for processing pure aluminum through selective laser melting and defining its process window. Appropriate milling parameters were established to prepare precursor powder, resulting in the preparation of nanocomposite powders. The nanocomposite powder was processed using selective laser melting, yielding components with relative density exceeding 99.8%. The refined hardness and strength of the processed nanocomposite sample exhibited a 27.7% and 38.9% increase, respectively, compared to pure aluminum. This enhancement can be attributed to the presence of reinforcing particles and their proper distribution.

احسان فروزمهر , علي مالكي

محسن بدرسماي

عباس قائي , امين اله محمدي