فهرست مطالب

Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production
Volume:2 Issue: 3, 2013

  • تاریخ انتشار: 1392/09/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حسن علیمردان، صاحبعلی منافی*، جمالی صیدی صفحات 3-10
  • کامران پولادساز*، رضا شجاع رضوی، مهدی تاجداری صفحات 11-18
    به علت خواص ذاتی تیتانیم وآلیاژهای آن، کاربرد این گروه از مواد در صنایع مختلف افزایش یافته است. آلیاژهای تیتانیم به علت استحکام فراوان و نرخ انتقال حرارت کم، دارای قابلیت ماشین کاری ضعیفی هستند. روش ماشین کاری، به کمک لیزر می تواند قابلیت ماشین کاری مواد با استحکام بسیار را از جنبه های مختلف بهبود بخشد. در فرایند ماشین کاری به کمک لیزر، تابش پرتو لیزر بر سطح قطعه کار در جلوی ابزار برش و هم زمان با عملیات براده برداری، باعث گرمایش موضعی در قطعه کار و کاهش استحکام برشی آن می شود. کاهش استحکام قطعه کار، در ناحیه براده برداری، تغییر رفتار ماده و بهبود وضعیت ماشین کاری را باعث می شود. در تحقیق حاضر، میزان تاثیر فرایند ماشین کاری به کمک لیزر با تغییر متغیرهای فرایند نظیر سرعت برشی، نرخ پیشروی، توان لیزر و دمای ناحیه براده برداری بر قابلیت ماشین کاری آلیاژ Ti6Al4V، از آلیاژهای پرکاربرد تیتانیم از نظر معیار انرژی مخصوص تراش و زبری سطح و شکل براده نسبت به ماشین کاری سنتی بررسی شده است. نتایج ماشین کاری به کمک لیزر، بیانگر کاهش 30درصدی انرژی مخصوص تراش و بهبود زبری سطح، در مقایسه با ماشین کاری سنتی است.
    کلیدواژگان: ماشین کاری به کمک لیزر، قابلیت ماشین کاری، آلیاژ تیتانیم، عملیات تراشکاری
  • هادی شیرویه زاد، نگین برجیس*، فریماه مخاطب رفیعی صفحات 19-30
    حوادث و مخاطرات شغلی علاوه بر آثار مخرب بر سرمایه انسانی، بر میزان بهره وری و مزیت رقابتی نیز تاثیر نامطلوبی دارد. به رغم وجود این آثار منفی، هنوز در عملکرد و شاخص های مدیریت ایمنی نواقصی وجود دارد. در واقع می توان گفت مقوله ایمنی در سازمان نیاز به مدیریتی فعال دارد. بدین منظور، محقق بر آن است که در این مقاله، روشی را جهت ارزیابی عملکرد بر اساس مدیریت ایمنی در سازمان ها ارائه دهد. ابزار استفاده شده برای ارزیابی عملکرد، تحلیل پوششی داده هاست. پس از تعیین سازمان های کارا و ناکارا، سازمان ها رتبه بندی شده و در گام بعد تحلیل حساسیت ورودی ها خواهد شد. روش ارائه شده در این مقاله در صنعت خودروسازی اصفهان بر روی 12 شرکت قطعه ساز خودرو پیاده سازی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد از بین 12 واحد تصمیم گیری، تعداد پنج واحد کاراست. سپس واحدهای تصمیم گیری به دو روش کارای قوی و روش وانگ و لو رتبه بندی شده اند. نتایج در تحلیل حساسیت ورودی های مدل حاکی از آن است که از بین شاخص ها، مدیریت ریسک ایمنی، حداکثر تاثیر را بر کارایی واحدهای تصمیم گیری دارد.
    کلیدواژگان: ایمنی، مدیریت ایمنی، تحلیل پوششی داده ها، کارایی
  • سلمان خانی*، محمدرضا رازفر، معسود فرحناکیان صفحات 31-38
    فولاد زنگ نزن 17-4PH دارای خواص مقاومت به خوردگی، استحکام و مقاومت به سایش بالا است. این آلیاژ در صنعت دارای کاربرهای فراوانی مانند صنایع پتروشیمی، صنایع هوافضا و صنعت کاغذسازی است ؛ اما به خاطر ضریب انتقال حرارت پایین و چقرمگی بالا در گروه مواد سخت ماشین کاری شونده قرار گرفته است. عمر ابزار برش در ماشین کاری این فولاد زنگ نزن با روش های سنتی پایین بوده و هزینه های ماشین کاری زیادی را بر صنعت تحمیل می کند. در این مقاله ماشین کاری کرایوژنیک به منظور بهبود قابلیت ماشین کاری فولاد زنگ نزن 17-4PH استفاده شده است. خنک کاری کرایوژنیک، دمای ابزار را پایین نگه داشته، درنتیجه سایش ابزار، وابسته به افزایش دما، کاهش و عمر ابزار افزایش می یابد. نیروی برش و سایش ابزار به عنوان پارامترهای قابلیت ماشین کاری بررسی شده است. نتایج تجربی نشان داد در ماشین کاری کرایوژنیک در مقایسه با ماشین کاری سنتی، نیروهای برش تا 22درصد کاهش و عمر ابزار تا 39درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن 17، 4PH، عمر ابزار، خنک کاری کرایوژنیک، قابلیت ماشین کاری
  • مهدی جهانگیری*، مزدک هاشم پور، حکمت رضوی زاده، حمیدرضا رضایی صفحات 39-46
    در این کار یک روش رسوب دهی همگن ترموشیمیایی برای تولید نانوکامپوزیت W-25wt%Cu استفاده شد و رسوب های حاصل از سنتز ترموشیمیایی تحت کلسینه شدن و احیا قرار گرفتند. عملیات تف جوشی در دمای oC 1200 و تحت اتمسفر هیدروژن به مدت 105 دقیقه انجام شد که چگالی محصول را تا %98 میزان دانسیته تئوری بالا برد. تست های سایش بر روی این ماده توسط دستگاه پین و دیسک و در سه نیروی مختلف N5، N10 و N15 انجام گرفته و انرژی مستهلک شده در فواصل مختلف سایش محاسبه شد. برآورد شیب نمودار «انرژی استهلاکی مسافت سایش» در تمام نیروها، نشان از ثابت بودن این شیب در هر نیروی خاص داشت. هرچند میزان این شیب، نسبت مستقیمی با بزرگی نیروی عمودی داشت (a J/m برای5 نیوتن، b J/m برای10 نیوتن و c J/m برای15 نیوتن) که نشان از توان بیشتر نیروهای بالا در تزریق انرژی به ماده و ایجاد تخریب سایشی داشت، با اتکا به شیب ثابت این نمودار در هر نیروی عمودی خاص، مکانیزم سایش در طول فرایند سایش تحت آن نیروی خاص بدون تغییر می ماند. مطالعه هم زمان پارامترهای مکانیکی و ریزساختاری سایش، مود سایشی غالب در این ماده را «خستگی» و پروسه سایشی فعال را «ورقه ای شدن (Delamination)» ارزیابی کرد که شکل گیری ترک های زیرسطحی و فرسایش تدریجی لایه های تحت سایش در وقوع این مکانیزم بسیار تاثیرگذار بود.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت تنگستن مس، سایش، انرژی استهلاکی، ورقه ایشدن
  • امین روحانی اصفهانی*، مجتبی کلاهدوزان، مهران مرادی صفحات 47-54
|
  • Hossein Alimardan, Sahebali Manafi*, Jamal Seidi Pages 3-10
    In this study, the effect of temperature on the diffusion welding of AZ31 magnesium alloy and 7075 aluminum was discussed. Diffusion welding temperature was the most important parameter since all mechanisms are sensitive to temperature in Diffusion welding method. Intrusive contacts between the two alloys at temperatures of 430, and 440 °C 450 and took 60 min. In all tests constant pressure and vacuum, respectively 29 MPa and 1×10-3 torr were considered. Interface connections using Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with EDS analysis was conducted to evaluate the mechanical properties of joints as well as a survey of microhardness and shear strength tests were analyzed. As a result of the presence of intermetallic compounds and Al3Mg2 Al12Mg17 binding was observed in the weight of these compounds increased with increasing temperature.
  • Kamran Puladsaz*, Razavi Shojae Rezavi, Mehdi Tajaddara Pages 11-18
    The use of titanium and its alloys has increased in various industries recently, because of their superior properties of these alloys. Titanium alloys are generally classified as difficult to machine materials because of their thermo-mechanical properties such as high strength-to-weight ratio and low thermal conductivity. Laser Assisted Machining (LAM) improves the machinability of high strength materials in various aspects. LAM is a high temperature cutting process using a laser beam as the heat source. The laser is used as an intense heat source to increase workpiece temperature locally and decrease the strength of the machined material in front of the cutting tool. Decreasing of workpiece material strengh in material removal region resulted to improvement of material removal conditions. In this study the effectiveness of the LAM on machinability of Ti6Al4V is invetigated by compared to conventional machining in varying process parameters such as cutting speed, feed rate, laser power and material removal temperature. The machinability of the titanium alloy under varying conditions is evaluated by examining specific cutting energy, surface roughness and chip morphology. This investigation has shown that LAM reduces specific cutting energy about 30% and improvement of surface roughness as compared to conventional machining.
    Keywords: Laser Assisted Machining (LAM), Machinability, Titanium alloy, Turning operation
  • Hadi Shirooyezad, Negin Berjis*, Farimah Mokhatab Rafiei Pages 19-30
    Occupational accidents severely deteriorate human capital, and hence negatively affect the productivity and competitiveness. But despite these negative points, there are still deficiencies in safety management performance and indicators. Therefore the safety issue needs an active management. For this reason, the writer has proposed an approach to evaluate organizations based on safety management. Data envelopment analysis is used to assess organization’s performance. After efficient and inefficient DMUs were found, the next step would be sensitivity analysis of DEA Model’s inputs. The proposed approach has been solved in Isfahan car industry. The results show that, there are 5 efficient DMU’s between 12 ones. Then DMU’s have been ranked by two ranking methods of super efficiency and Ideal and Anti Ideal Ranking Method. The sensitivity Analysis of model’s inputs results signify that among indicators, safety risks management has the most influence, on DMU’s efficienc.
    Keywords: safety, Safety Management, Data envelopment analysis, Efficiency
  • Salman Khani *, Mohammad Razfar, Masoud Farahnakyan Pages 31-38
    17-4PH stainless steel is a martensitic precipitation hardening stainless steel that provides an outstanding combination of high strength, good corrosion resistance, good mechanical properties, good toughness in both base metal and welds, and short time, low-temperature heat treatments that minimize warpage and scaling. This valuable alloy is widely used in the aerospace, nuclear, chemical, petrochemical, food processing, power generation, and naval industries; however, 17-4PH stainless steel is categorized as hard to machine materials due to low thermal conductivity and high toughness. Tool wear in traditional machining of 17-4PH stainless steel is high; hence, low tool life causes high tooling cost. In this paper, indirect cryogenic machining was used, in order to improve machinability of 17-4PH stainless steel in turning operation with TiN coated carbide insert tool. Pressurized-liquid-nitrogen (LN) was used as a cryogenic coolant. Nitrogen gas applied on the liquid nitrogen to pressurize it. A specific tool holder was designed and manufactured for cryogenic turning. Cryogenic machining decreases temperature-dependent tool wear and increases tool life by keeping tool temperature low. Cutting force, tool flank wear and maximum tool temperature have been studied as machinability parameters. Cutting force was measured by the Kistler 9121 piezoelectric dynamometer. The Dino-Lite digital microscope with 20-200X magnification was used to measure tool flank wear. The experimental results showed that cryogenically enhanced machining decreases cutting force and tool flank wear by 22 and 23 percent, respectively, compared with dry turning. Predicting of tool life using linear extrapolation showed that tool life in cryogenic turning improved by 39% over dry turning. In addition, cutting force in cryogenic machining became more stable than the force in dry condition. Thermal analysis of the carbide tool performed in the ANSYS Software using experimental data. Thermal analysis showed that the maximum temperature of cutting tool in cryogenic machining is 75 percent lower than dry condition.
    Keywords: 17, 4PH stainless steel, Tool life, Cryogenic cooling, Machinability
  • Mehdi Jahangiri*, Mazdak Hashempour, Hekmat Razavizadeh, Hamid Reza Rezaie Pages 39-46
    In this work, homogeneous thermochemical co-precipitation method was used to fabricate W-25wt%Cu nanocomposite. Synthesized nanocomposite powder was calcined and reduced. A hydrogen atmosphere sintering at 1200oC for 105 consolidated the product up to a density close to 98% theoretical density. Wear experiment were carried out using a pin-ondisc set up at three normal loads of 5, 10 and 15 N and the dissipated energy was calculated in each case as a funsction of wear distance. Evalustion of the slope of the “dissipated enargy-wear distance” plot demonstrated the constancy of this slope at each certain normal load. However, the steepness of this slope, was in direct relation with the magnitude of the normal load (a J/m for 5N, b J/m for 10N and c J/m for 15N), demonstrating the higher potency of larger normal loads for injecting energy and thus, wear damage to the material. According to this constant slope of this plot at each normal load, constancy of the wear mode under each loading condition can be ruled out. Simultaneous consideration of mechanical and microstructural parameters of wear revealed that the dominant wear mode in all loading conditions was fatigue wear and the corresponding active wear process was delamination. Formation of sub-surface cracks and gradual degradation of the worn surface by flaking off, were of importance in the evolution of this type of wear damage.
    Keywords: W, Cu nanocomposite, Wear, Dissipated energy, Delamination
  • Amin Rouhani Esfahani *, Mojtaba Kolahdouzan, Mehran Moradi Pages 47-54
    Micro-electro-mechanical systems (MEMs) are Combination of electrical and mechanical components in Micron dimensions. In recent years, holding, actuating methods and handling of MEMs components such as microgripper, microsensors and etc. have been deeply studied. Microgrippers for handling, positioning and assembling of micro components are very useful so that for clamping need actuation created using electrostatic, electrothermal, and electromagnetic actuators. In this paper, a new design of an electrothermal microgripper with U-shape actuators for holding and carrying a wide range of parts at the same time, For voltages corresponding between 1 to 10 volts, have been fabricated. The microgripper is made of silicone with thickness of 25 microns, and pieces between 460 to 480 microns that can hold it. The behavior of the microgripper in Multi physics powerful finite element software (COMSOL) was evaluated and the displacements of arms hold and heat generations have been simulated.
    Keywords: Microgripper, Electrothermal Actuator, Finite Element Simulation, MEMS