بررسی تاثیر محلول نانو ذرات در رفتار اصطکاک کولمبی در شکل دهی آلیاژ آلومینیوم به روش آزمون فشار حلقه

اصطکاک یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر بر فرآیندهای شکل دهی فلزات است. علاوه بر رعایت یک سری اصول اساسی، انجام روانکاری صحیح، بهترین روش کنترل اصطکاک و سایش در یک فرآیند است. یکی از روش های ارزیابی تاثیر روان کارها بر اصطکاک در فرآیندهای شکل دهی، آزمون فشار حلقه است. با استفاده از منحنی های کالیبراسیون در فرآیند فشار حلقه، ضریب اصطکاک محاسبه می شود. در این مقاله تاثیر محلول نانو ذرات اکسید مس و آلومینا در روانکارهای پایه پارافین و روغن10 در تاثیر بر اصطکاک طبق مدل اصطکاک کولمب بررسی شده است. از روش تاگوچی و آرایه متعامد L8 با توجه به تعداد عوامل مورد بررسی، جهت طراحی آزمایش ها و بدست آوردن حالت بهینه استفاده شده است. با انجام آزمایشات پیشنهادی و بکارگیری منحنی های کالیبراسیون برای ماده Al7xxx، ضرایب اصطکاک کولمب برای روانکارهای مختلف بدست آمده است. پارامترهای درصد وزنی نانو ذرات، نوع روانکار پایه و نوع نانو ذرات افزودنی، به عنوان متغیرهای ورودی، و ضریب اصطکاک کولمب به عنوان متغیرهای هدف در نظر گرفته شدند. با روش آنالیز واریانس میزان تاثیرگذاری هر متغیر ورودی بر روی پارامتر هدف بررسی شد و مقادیر پارمترهای ورودی جهت کمینه کردن مقدار ضریب اصطکاک با روش سیگنال به نویز تاگوچی استخراج شدند. نتایج نشان می دهد که بیشترین تاثیر را درصد وزنی نانو ذرات با سهم درصد 15/62 روی ضریب اصطکاک دارد و با افزایش درصد وزنی نانو ذرات، ضریب اصطکاک افزایش می یابد. همچنین بهترین ترکیب برای به حداقل رساندن ضریب اصطکاک، ترکیب %8/0 نانو ذرات آلومینا در روانکار روغن10 بدست آمد.