مدل سازی تجربی فرآیند سوراخکاری ضربه ای لیزر یاقوت آلیاژ تیتانیوم (Ti۶Al۴V)

سوراخکاری با استفاده از لیزر از جمله روش های نوین سوراخکاری است که مزایای بسیار آن، کاربرد این فرآیند را گسترش داده است. تحقیق حاضر به بررسی تجربی فرآیند سوراخکاری ضربه ای با استفاده از لیزر یاقوت بر روی آلیاژ Ti۶Al۴V با ضخامت های مختلف که پرکاربردترین آلیاژ تیتانیوم است می پردازد. در این مقاله اثر پارامترهای ورودی توان بیشینه، عرض پالس، فرکانس، نوع گاز کمکی، فشار گاز و ضخامت نمونه بر روی مهم ترین خروجی های هندسی سوراخ شامل قطر ورودی، قطر خروجی، زاویه مخروطی، میزان دایروی بودن ورودی و میزان دایروی بودن خروجی سوراخ مورد مطالعه قرار گرفته است. بر روی داده های حاصل از آزمایش، تحلیل های آماری انجام شده و پارامترهای موثر در هر خروجی ارائه گردیده است. برای انجام آزمایشات از روش "طراحی آزمایش ها" و برای مدل سازی از روش "رویه پاسخ" استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهند که ضخامت ورق در تمام خروجی ها موثر است. پس از ضخامت، به ترتیب فرکانس و عرض پالس، توان بیشینه و نوع گاز کمکی مهم ترین پارامترهای موثر در خروجی های فرآیند می باشند. فشار گاز کمکی فقط در میزان دایروی بودن ورودی سوراخ موثر می باشد. در این آلیاژ برای دستیابی به سوراخی با ظرافت بالا توصیه می شود توان بیشینه، فرکانس و عرض پالس در سطح پایین و فشار گاز کمکی در سطح بالا قرار گیرد همچنین از گاز نیتروژن به عنوان گاز کمکی استفاده گردد.

Keywords:

Laser percussion drilling , Titanium alloy , Design of Experiments , Response Surface Methodology , سوراخکاری با لیزر , آلیاژ تیتانیوم , طراحی آزمایش ها , روش رویه پاسخ