پديد آورنده :
رضايت، حسين
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي نانوكامپوزيت آلومينيوم/سيليكا به روش ذوب گزينشي با ليزر
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده،62ص.:مصور،جدول،نمودار
استاد راهنما :
عباس قائي، علي مالكي
استاد مشاور :
محسن بدرسماي
توصيفگر ها :
ذوب گزينشي با ليزر , پرينت سه بعدي فلزي , نانوكامپوزيت زمينه فلزي , آلومينيوم , نانوسيليكا
استاد داور :
محمود فرزين، مهدي كاروان
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/17
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/13
چكيده فارسي :
چكيده آلومينيوم يكي از پركاربردترين مواد در صنايع مختلف بويژه خودروسازي و هوافضا است اما اين ماده به شكل خالص خود نقاط ضعفي همچون استحكام نهايي و مقاومت به سايش پايين دارد و لذا دچار محدوديتهايي در كاربرد است از طرفي روشهاي شكلدهي و ساخت متداول نظير متالورژي پودر اكستروژن و آهنگري عموما به دليل ذات فرآيندي خود قادر به ساخت قطعات با هندسه ي پيچيده نيستند و در صورت توليد زمان و هزينه بااليي را تحميل ميكنند تمركز پژوهش حاضر بر ساخت نانوكامپوزيت آلومينيوم سيليكا به روش ذوب گزينشي با ليزر است كه يكي از روش هاي نوين ساخت قطعات است و محدوديتهاي روشهاي متداول را ندارد در اين راستا با طراحي آزمايشهاي گوناگون و به كمك بهينهسازي پارامترهاي فرآيندي ابتدا آلومينيوم خالص به روش ذوب گزينشي با ليزر و با چگالي نسبي 69 99 درصد ساخته شد براي رسيدن به اين نتيجه پارامترهاي سرعت ليزر برابر با 003 ميليمتر بر ثانيه توان ليزر برابر با 082 وات و فاصله بين خطوط ليزر برابر با 80 0 ميليمتر تعيين شدند سپس با استفاده از يك درصد وزني تقويتكننده نانوسيليكا به روش ساخت فوق قطعهاي از نانوكامپوزيت آلومينيوم سيليكا با چگالي نسبي46 99 درصد و با بهبود خواص استحكام فشاري و ريزسختي هركدام به ترتيب به ميزان 02 و 81 درصد نسبت به نمونه خالص ساخته شد دو روش آسيابكاري گلولهاي و اختالط مستقيم به منظور آمادهسازي پودر كامپوزيت براي ساخت به روش ذوب گزينشي با ليزر بررسي شد و روش اختالط مستقيم به دليل شكل هندسي ذرات نهايي و ارائه نتيجه بهتر انتخاب گرديد سرعت حركت ليزر برابر با 002 ميليمتر بر ثانيه توان ليزر برابر با 082 وات و فاصله بين خطوط ليزر برابر با 80 0 ميليمتر پارامترهاي بهينه در ساخت نانوكامپوزيت ذكر شده معرفي شدند همچنين الگوي حركت جزيرهاي ليزر نسبت به الگوي حركت شطرنجي به منظور رسيدن به تراكم باالتر معرفي شد كلمات كليدي ذوب گزينشي با ليزر پرينت سه بعدي فلزي نانوكامپوزيت زمينه فلزي آلومينيوم نانوسيليكا
چكيده انگليسي :
Manufacturing and Characterization of Aluminum Silica Nanocomposite Prepared by Selective Laser Melting Method Hossein Rezayat h rezayat@me iut ac ir Date of Submission 2020 09 19 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors 1 Abbas Ghaei ghaei@iut ac ir 2 Ali Maleki maleki110@iut ac irAbstract Aluminum is one of the most widely used materials in various industries especially automotive andaerospace However in its pure form this material has shortcomings such as low tensile strength and poorabrasion resistance and therefore has limitations in use On the other hand conventional forming andmanufacturing methods such as powder metallurgy extrusion and forging are generally unable to manufactureparts with complex geometry due to the processes characteristics and even if possible they require a long timeand high cost The present study focuses on the preparation of aluminum silica nanocomposite using selectivelaser melting process which is one of the emerging manufacturing methods and does not have many limitationsof the conventional methods To this end by designing various experiments and optimizing the processparameters pure aluminum parts were manufactured by selective laser melting method with a relative densityof 99 96 A laser scan speed of 300 mm s laser power of 280 Watts and hatch spacing of 0 08 mm was usedto achieve this high density Then by adding one weight percent nanosilica reinforcement to aluminum in theabove mentioned processing condition a part was made of aluminum silica nanocomposite with a relativedensity of 99 64 The compressive strength and microhardness were improved by 20 and 18 respectively compared to the pure sample The ball milling and direct mixing methods were studied to prepare the compositepowder for manufacturing by the selective laser melting method The direct mixing method was selected tomaintain the spherical shape of the particles which is necessary for selective laser melting A laser scan speedof 200 mm s laser power of 280 Watts and hatch space of 0 08 mm were found as the optimum parameters inpreparing the nanocomposite Also the results showed that the island scan pattern led to higher density partscompared to the raster pattern Keywords Selective Laser Melting 3D Metal Printing Metal Matrix Nanocomposite Aluminum Nanosilica
استاد راهنما :
عباس قائي، علي مالكي
استاد مشاور :
محسن بدرسماي
استاد داور :
محمود فرزين، مهدي كاروان
