مطالعه تجربی تاثیر نانو سیال SiO2 بر روی نیروی ماشینکاری در فرایند تراش کاری فولاد AISI 4340

در این مقاله، تاثیر استفاده از نانو سیالدی اکسید سیلیکون (Sio2) بر روی درجه حرارت ابزار برش در تراشکاری فولاد سخت کاری شده 4340 با استفاده از روش های تجربی و شبیه سازی المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است؛ بدین منظور ابتدا مدل المان محدود فرایند تراشکاری فولاد سخت کاری شده 4340 در دو حالت خشک توسعه یافت و صحت نتایج آن از نظر نیرو و درجه حرارت، اعتبارسنجی شد. در ادامه طراحی آزمایش با هدف مطالعه تاثیر کاربرد نانوسیال دی اکسید سیلیکون و غلظت آن بر درجه حرارت ابزار برش انجام شد و مجموعه ای از آزمون های تجربی و شبیه سازی های المان محدود متناسب با طراحی آزمایش انجام شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شد.انطباق مناسبی بین نتایج تجربی و شبیه سازی المان محدود وجود دارد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، استفاده از نانو سیال دی اکسید سیلیکون در فرآیند تراشکاری فولاد سخت کاری شده، به طور متوسط کاهش حدودا 30 درصدی درجه حرارت ابزار برشی را به همراه خواهد داشت. علاوه بر آن مشاهده شد که افزایش غلظت ذرات نانو در سیال پایه منجر به کاهش جزیی درجه حرارت ابزار برش خواهد شد که بیش ترین میزان کاهش در حدود 40 درصد و در غلظت وزنی 6/0 درصد اتفاق خواهد افتاد.