• شماره مدرك
    20488
  • شماره راهنما
    2379 دكتري
  • پديد آورنده

    هوشمند، بابك

  • عنوان

    توسعه و مشخصه‌يابي چرخ‌ سنگ‌زني سيليكون كاربايد با چسب پايه رزيني ساخته شده به ‌روش ساخت افزودني مبتني بر استريوليتوگرافي

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • گرايش تحصيلي
    ساخت و توليد
  • محل تحصيل
    اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
  • سال دفاع
    1404
  • صفحه شمار
    189 ص
  • توصيفگر ها

    چرخ سنگ‌زني , ساخت افزودني , استريوليتوگرافي , ناپيوستگي سطح ابزار , مديريت دما , پرداخت سطح

  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/07/02
  • كتابنامه
    كتابنامه
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • تاريخ ويرايش اطلاعات
    1404/07/05
  • كد ايرانداك
    23163886
  • چكيده فارسي
    به‌منظور ارتقاي عملكرد و افزايش عمر ابزارهاي سنگ‌زني، در اين پژوهش تركيبي از طراحي مهندسي ساختار و بهينه‌سازي مواد به‌كار گرفته شد كه مي‌تواند چالش‌هاي رايج در كيفيت سطح، مصرف انرژي و سايش ابزار را كاهش دهد. چرخ‌هاي سنگ‌زني كامپوزيتي با فناوري استريوليتوگرافي ساخته شدند و با اصلاح سطح ذرات ساينده (پوشش‌دهي با روغني)، ميزان فيومد سيليكا از 3 به %2 كاهش يافت كه همراه با افت ويسكوزيته و كاهش ته‌نشيني SiC از حدود %90 به كمتر از %5 بود. كامپوزيت به‌دست‌آمده نسبت به رزين خالص، بهبودهايي نظير افزايش استحكام كششي نهايي (٪10/8)، نيروي شكست (3/%72)، استحكام فشاري (6/50%)، انرژي ضربه (%90)، سختي (1/11%) و HDT (%103) و كاهش بيش از %95 حجم سايش را نشان داد. در سنگ‌زني آلومينيوم 6061، ابزارهاي با ساختار ناپيوسته (كانال‌دار و شياردار؛ T200 و VCT) نسبت به ابزار مرجع، كاهش 40–٪95 نيرو، دما و سايش و بهبود ٪50 زبري سطح داشتند؛ به‌ويژه VCT نسبت به CCT زبري را %31 بهتر و سايش را %62 كمتر كرد و ST تنها در سرعت پيشروي mm/min800 كارايي بهينه داشت. در سنگ‌زني فولاد MO40، بهبودها ملموس‌تر بود و زبري سطح تا μm 05/0 ، نيرو تا %60 و سايش تا %93 كمتر از آلومينيوم ثبت شد؛ T100 كمترين زبري و پايداري حرارتي عالي (اختلاف دما 6°C) داشت، T200 توازن مطلوبي ميان شاخص‌ها ايجاد كرد وST، CCT و VCT نيز بهبود نيرو و سايش را نشان دادند. در مجموع، تركيب طراحي هوشمندانه ساختار، بهينه‌سازي تركيب مواد و اصلاح‌هاي جزئي فرمولاسيون، موجب كاهش چشمگير نيرو، سايش و دما و ارتقاي كيفيت سطح شد و اين اثرات در مواد سخت جلوه بيشتري يافت.
  • چكيده انگليسي
    To enhance performance an‎d extend the service life of grinding tools, this study employed a combination of structural engineering design an‎d material optimization, aimed at mitigating common challenges in surface quality, energy consumption, an‎d tool wear. Composite grinding wheels were manufactured using stereolithography (SLA) technology; by surface modifying the abrasive particles (oil coating) an‎d reducing the fumed silica content from 3 wt% to 2 wt%, the slurry viscosity was decreased, an‎d SiC sedimentation was reduced from about 90% to less than 5%. Compared with the neat resin, the resulting composite exhibited significant improvements: ultimate tensile strength (+10.8%), fracture force (+3.72%), compressive strength (+6.50%), impact energy (+90%), hardness (+1.11%), heat deflection temperature (+103%), an‎d a wear volume reduction of more than 95%. In grinding Aluminum 6061, tools with discontinuous structures (channeled an‎d grooved; T200 an‎d VCT) showed 40–95% lower forces, temperatures, an‎d wear rates, an‎d a 50% improvement in surface roughness compared with the reference tool. In particular, VCT achieved 31% lower roughness an‎d 62% lower wear than CCT, while ST reached optimal efficiency only at a feed rate of 800 mm/min. In grinding MO40 steel, the improvements were more pronounced: surface roughness was reduced to 0.050 μm, forces decreased by up to 60%, an‎d wear by up to 93% relative to aluminum results. T100 delivered the lowest roughness an‎d excellent thermal stability (temperature difference of 6 °C), T200 provided a desirable balance across all performance indicators, an‎d ST, CCT, an‎d VCT also showed notable reductions in forces an‎d wear. Overall, the combination of intelligent structural design, material composition optimization, an‎d slight formulation adjustments led to substantial reductions in force, wear, an‎d temperature, alongside significant improvements in surface quality—effects that were even more pronounced when machining hard materials.
  • استاد راهنما
    محسن صفوي
  • استاد مشاور
    مهدي كاروان
  • استاد داور
    مهدي احمدي , پيمان مصدق , مهدي كاظمي