مطالعه تجربی آسیب های زیرسطحی و مکانیزم های باربرداری در فرآیند فرزکاری با جت آب و ساینده بر روی سرامیک آلومینیوم اکسید

ماشینکاری مواد ترد مثل سرامیک آلومینیوم اکسید به دلیل سختی و مقاومت سایشی زیاد، آسیب های زیرسطحی وارده و کیفیت سطحی پایین قطعات، توسط روش های سنتی بسیار دشوار بوده و به دلیل سایش شدید ابزار برشی بسیار پرهزینه می باشد. در این میان، ماشینکاری با جت آب و ساینده به دلیل عدم وجود تنشهای حرارتی، نیروی بسیار کم وارد به قطعه کار، عدم تماس مستقیم بین ابزار و قطعه کار، عدم نیاز به تیز کردن ابزار و سازگاری با محیط زیست، کاربرد زیادی در برشکاری مواد سخت و شکننده دارد. لذا در این تحقیق به مطالعه تجربی فرآیند فرزکاری با جت آب و ساینده بر روی سرامیک آلومینیوم اکسید پرداخته شده است. در این راستا تاثیر پارامترهای ورودی از قبیل فشار جت آب، سرعت پیشروی، درصد وزنی ذرات ساینده و فاصله نازل از سطح قطعه کار، بر روی آسیبهای زیرسطحی و مکانیزم های باربرداری (میکرو برش و میکرو شکست) تحلیل شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، مکانیزم غالب براده برداری برای سرامیک آلومینیوم اکسید میکرو شکست میاشد که در آن، عملیات براده برداری از طریق ایجاد میکرو ترک ها و تشکیل میکرو چاله هایی صورت میپذیرد که در ناحیه ای پایین تر از عمق برخورد ذرات ساینده ایجاد می شوند. همچنین مشاهده گردید که با افزایش مقدار فشار، کاهش سرعت پیشروی، کاهش فاصله نازل و افزایش درصد وزنی ذرات ساینده، احتمال تشکیل ترک-های زیرسطحی بیشتر میگردد. بر اساس نتایج آنالیز واریانس، مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر عمق آسیب های زیرسطحی به ترتیب عبارتند از فشار جت آب، درصد وزنی ذرات ساینده، سرعت پیشروی و فاصله نازل از سطح قطعه کار.