بررسی شکل دهی ورق های مشبک در فرآیند شکل دهی با پرتو لیزر

شکل دهی فلزات با استفاده از لیزر، یک فناوری جدید در شکل دهی ورق های فلزی می باشد که در سال های اخیر بطور فزاینده ای افزایش پیدا کرده است. یکی از مزایای اساسی این روش برخلاف روش های سنتی، غیرتماسی بودن آن می باشد که همین امرشکل دهی فلزات از جنس های مختلف، از جمله شکل دهی مواد ترد را ممکن ساخته است. هدف از نگارش این مقاله، پیش بینی زاویه خمش در فرآیند شکل دهی ورق های مشبک با استفاده از پرتوی لیزر و بررسی پارامترهای موثر بر فرآیند بصورت تحلیل اجزاء محدود می باشد. بدین منظور، ابتدا با تدوین یک مدل ساده مکانیکی، اندازه محدوده مومسانایجاد شده در یک ورق مشبک، اندازه زاویه خمش پیش بینی شده و سپس خمش ورق های فلزی مشبک با استفاده از پرتوی لیزر، به صورت کوپل حرارتی- مکانیکی مورد تحلیل عددی قرار گرفت. در ادامه، به استخراج کانتورهای دمایی و جابجایی این قطعات تحت شرایط مشخص پرداخته شد. سپس تاثیر پارامترهایی از قبیل قطر پرتو، سرعت عبور پرتو، توان لیزر، ضخامت قطعه کار و نوع ورقمشبک مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های حاصل از نتایج این مقاله نشان داد که وجود سواراخ ها در سطح ورق باعث کاهش زاویه خمش در ورق ها شده و هرچقدر قطر سوراخ های قطعه کار کوچکتر باشند، مقدار زاویه خمش افزایش می یابد. همچنین بررسی نتایج زاویه خمش حاصل از عبور پرتو لیزر از سطح ورق نشان داد که با افزایش قدرت پرتو لیزر، زاویه خمش افزایش و افزایش قطر پرتو لیزر و سرعت عبور آن از روی ورق، باعث کاهش زاویه خمش می شود. همچین با کاهش ضخامت ورق زاویه خمش افزایش می یابد.

Keywords:

شکل دهی فلزات , لیزر , ورق های مشبک , زاویه خمش , کوپل حرارتی-مکانیکی