مطالعه تجربی و بهینه سازی پرداخت کاری توسط ذرات ساینده شناور در سیال مغناطیسی

در این پژوهش، تاثیر انواع نانو ذرات ساینده بر صافی سطح ساچمه های سرامیکی سیلیکون نیتراید )Si3N4( مورد استفاده در بلبرینگهای هیبریدی،که توسط فرآیند ذرات شناور در سیال مغناطیسی (Magnetic Float Polishing (MFP)) صیقل شده اند، مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای بهینه فرآیند برای کسب بالاترین صافی سطح، بدست آمده است. برای این بهینه سازی و طراحی آزمایش از نرم افزار Minitab و روش رویه پاسخ (RSM) استفاده شده است. پنج پارامتر، شامل نوع مواد ساینده (در ابعاد نانو)، غلظت سیال مغناطیسی، سرعت دوران، میزان غلظت ذرات ساینده در سیال مغناطیسی و زمان انجام فرآیند در سه سطح برای بررسی پرداختکاری در نظر گرفته شده اند. پس از انجام آزمایشها و بهینهسازی فرآیند، برای حالت ساینده اکسید سریم، غلظت سیال مغناطیسی برابر با 8000 ppm، سرعت دوران کلهگی ماشین فرز برابر با 2500 دور بر دقیقه، میزان اختلاط ذرات ساینده در سیال مغناطیسی برابر با 60 درصد و 60 دقیقه زمان فرآیند، صافی سطحی برابر با 110 نانومتر بدست آمد. بیشترین نرخ براده برداری برای حالت ساینده اکسید آلومینیوم، غلظت سیال مغناطیسی برابر با 8000 ppm، سرعت دوران کله گی ماشین فرز برابر با 2500 دور بر دقیقه، میزان اختلاط ذرات ساینده در سیال مغناطیسی برابر با 40 درصد و 60 دقیقه زمان فرآیند، در حدود 0/7 میلی گرم بدست آمد. با استفاده از نتایج بدست آمده، مدلی برای تخمین صافی سطح و نرخ براده برداری1 فرآیند بدست آمد.

Keywords:

فرآیند MFP , ساچمه های سرامیکی , نانو ذرات ساینده , نرخ برداشت ماده , صافی سطح.