مطالعه ماشینکاری سوپر-آلیاژ اینکونل 718 و عوامل موثر در فرآیند با کمک طراحی آزمایش

آلیاژهای اینکونل، خانواده ای از سوپرآلیاژهای پایه نیکل هستند که محدوده وسیعی از ترکیبها و خواص را در برمی گیرند. اینکونل 718 جزئی از این سوپر آلیاژ ها می باشد که به دلیل خواص مکانیکی مناسب مانند استحکام خزشی و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا، در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد. علیرغم این مزیت ها، اینکونل 718 به سختی ماشینکاری می شود. در این مقاله فرآیند ماشینکاری متعامد اینکونل 718 به منظور بررسی پارامترهای موثر بر نیرو، دما و شکل براده شبیه سازی شده است. شبیه سازی به صورت دو بعدی و با کمک نرم افزار آباکوس انجام گردید. برای تعیین رفتار ماده از ضرایب جانسون-کوک، و برای مدل سازی شرایط اصطکاکی از فاکتور برشی ثابت (m) در سطح تماس براده-ابزار استفاده شد. سپس نتایج حاصل از شبیه سازی با مقادیر تجربی مقایسه گردید که تطابق خوبی بین آن ها وجود داشت. پس از اعتبار سنجی نتایج شبیه سازی، به کمک روش طراحی آزمایش ها، میزان اثر ضریب اصطکاک، سرعت برشی، پیشروی و زاویه براده ابزار بر روی نیروی وارد بر ابزار، دمای لبه برنده ابزار و شکل براده بدست آمد. طبق نتایج بدست آمده، پارامترهای پیشروی با 30% و ضریب اصطکاک با 19% بیشترین تاثیر را بر روی نیروی وارد بر ابزار دارند. پارامترهای زاویه براده با 31%، سرعت برشی با 21% و پیشروی با 20% بیشترین تاثیر را بر روی دمای لبه برنده ابزار دارند. همچنین پارامترهای ضریب اصطکاک و پیشروی با 25% بیشترین تاثیر را بر روی شکل براده دارند.