مدل سازی و بهینه سازی دوهدفه در فرآیند لایه نشانی دومرحله ای تحت قید حداکثر حرارت مجاز

روش لایه نشانی دومرحله ای زیرشاخه ای از شیوه های ساخت سریع می باشد که در آن لایه ای از فلز مذاب بر روی زیرلایه نشانده شده و با انباشته شدن لایه ها بر روی هم هندسه ی قطعه کامل می شود. نرخ رسوب بالا، ارزان بودن و دامنه ی کاربرد وسیع از خصوصیات این روش می باشد. جوشکاری و فرزکاری کف تراشی دو گام پیاده سازی روش لایه نشانی دومرحله ای می باشند. در مرحله ی جوشکاری، فلز توسط خطوط جوش بر روی سطح نشانده می شود و در مرحله ی فرزکاری، لایه ی ساخته شده برای دستیابی به سطحی تخت و یکپارچه رویه برداری می شود. در این مقاله بهینه سازی فرآیند لایه نشانی دومرحله ای برای دستیابی به دو هدف متناقض و ناهمساز مورد توجه قرار گرفته است. این دو هدف متناقض عبارت از کاهش حجم ماشینکاری و افزایش مساحت مهره ی جوش می باشند. بدین منظور، نخست مدل سازی هندسی مهره ی جوش با توجه به اثر هم پوشانی خطوط جوش متوالی صورت پذیرفته است. سپس شرایط دستیابی به لایه ی شبه-تخت در مرحله ی جوشکاری بررسی شده و مدل مهره جوش برای کاهش حجم براده برداری تعمیم یافته است. سپس بهینه سازی مدل توسط الگوریتم ژنتیک با اعمال قیدهای فرآیندی و حرارتی صورت پذیرفته و نتایج بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. در این مقاله با تعریف قید حرارتی، معیاری جدید برای یافتن پاسخ بهینه ی مدل دوهدفه ارائه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد برای سیم جوش ER70S6 با قطر 8/ 0میلیمتر، پارامترهای بهینه عبارت از سرعت تغذیه ی m/min 8/6 و سرعت پیشروی m/min 0/6 می باشند که بدون نقض قید حرارتی، نرخ رسوب mm3/min 4224 را ممکن می سازند.