بهبود عملکرد تکنیک روانکاری کمینه در فرآیند سنگزنی با استفاده از نانوسیال ترکیبی و ارتعاشات التراسونیک

تکنیک روانکاری کمینه در فرآیند سنگزنی دارای مزایای متعدد فنی و اقتصادی است. این تکنیک نه تنها عملکرد فرآیند سنگزنی شامل یکپارچگی سطح، نیروهای سنگزنی و سایش چرخ سنگ را بهبود می بخشد. بلکه به دلیل مصرف بسیار پایین سیال برشی، تکنیکی سازگار با محیط است. با وجود چنین مزایایی، این تکنیک به دلیل مصرف پایین سیال برشی، دارای مشکل جدی افزایش حرارت و در نتیجه سوختگی قطعه کار است. به منظور رفع این مشکل استفاده همزمان از نانوسیال ترکیبی و ارتعاشات التراسونیک پیشنهاد شده است. نانوسیال به دلیل ظرفیت انتقال حرارت بالا، می تواند حرارت بیشتری را از منطقه تماس دانه/ قطعه کار خارج کند. ارتعاشات التراسونیک نیز به دلیل مکانیزم سیکلی و کاهش زمان و طول تماس دانه/ قطعه کار، حرارت کمتری تولید می کند. در این تحقیق، نانوسیال پایه آبی حاوی ترکیب نانولوله کربنی چندجداره (با رسانندگی حرارتی بالا) و آلومینیم اکسید (با اثر روانکاری بالا) مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که استفاده همزمان نانوسیال ترکیبی با ارتعاشات التراسونیک منجر به کاهش 60.2 درصدی دمای سنگزنی (از 254 به 101 درجه سانتیگراد) نسبت به حالت خشک می گردد. همچنین ضریب اصطکاک و نیروی مماسی به ترتیب تا 35.9و 69.2 درصد کاهش می یابند. ضمن اینکه هیچ گونه علائم سوختگی بر روی قطعه کار مشاهده نشد در حالی که در سنگزنی خشک قطعه کار دچار سوختگی شدید گردید. مورفولوژی سطح نیز کاهش عیوب سطحی نظیر تغییرشکل پلاستیک و جریان مواد به اطراف را نشان می دهد. براده های حاصله تشابه مکانیزم براده-برداری در این تکنیک با تکنیک های متداول استفاده از سیال برشی را نشان می دهد.