بررسی متغیرهای طراحی فرآیند ساخت افزایشی آلیاژ 4043، برای ایجاد تغییرات غیر عملکردی بستار

نویسندگان

1 شرکت تحقیقات موتور ایرانخودرو

2 مکانیک دانشگاه صنعتی قم

3 دانشگاه سمنان

چکیده

در ساخت افزایشی مبتنی بر سیم و قوس (WAAM)، یک شیء سه بعدی از به هم پیوستن اجزاء کوچک مواد ایجاد می­شود. در این فرآیند معمولا، به صورت پیوسته لایه­ های مواد را اضافه می­کنند تا شکل نهایی حاصل شود. چالشهای پیش روی روشهای ساخت افزایشی به منظور ساخت قطعات تولیدی ایجاد هندسه ­های پیچیده، مواد مورد استفاده، کیفیت ساخت قطعه، زمان و هزینه تولید می­باشد. میزان انحلال هیدروژن در آلومینیوم در دماهای بالاتر از 650 درجه سانتیگراد به شدت افزایش می­یابد و باعث ایجاد تخلخل هیدروژنی و درنتیجه کاهش خواص مکانیکی قطعه می شود. برای رفع تخلخل هیدروژنی، علاوه بر تمیزی و چربی­زدایی، می­بایست حفاظت گازی تا زمانی که دمای قطعه به زیر 500 درجه سانتیگراد برسد، تداوم داشته باشد. در این مطالعه یک هندسه ساده مورد بررسی قرار گرفته است و خواص مکانیکی نمونه­ های ایجاد شده از دیواره­های رسوب داده شده بر روی زیرلایه، در شرایط مختلف مورد مقایسه قرار گرفته­اند. با افزایش زمان توقف بین پاسی، و در نتیجه کاهش بیشتر دمای بین پاسی، نسبت ارتفاع لایه به عرض آنها، افزایش می­یابد. همچنین، افزایش بهینه سرعت پیشروی علاوه بر کاهش ارتفاع و عرض لایه ­ها، باعث حرارت ورودی کمتر و بهبود خواص مکانیکی شده، و ویژگی­های دقیق­تری را می­توان روی سطوح خارجی سرسیلندر ایجاد کرد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating of Process Design Parameters in 4043 alloy Additive Manufactured specimens, to create external features of cylinder head

نویسندگان [English]

  • mohamad kamyab 1
  • Mohamad Sadiq Mohebbi 2
  • Alireza Haji Alimohamadi 3
چکیده [English]

In Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM), a 3D object is created from small material sectors,. It usually adds layers of material continuously to produce the final shape. The challenges facing additive manufacturing methods for functional or mass production parts, are still complex geometries, used materials, quality of manufactured components, cycle time and cost. The solubility of hydrogen in aluminum increases dramatically at temperatures above 650 °C, causing hydrogen porosity and thus reducing the mechanical properties of the specimen. It is shown that in order to eliminate the hydrogen porosity, in addition to cleaning and degreasing, gas protection must be maintained during cooling until at least 500 °C. In this study, a simple geometry has been investigated, and the mechanical properties of specimens created from deposited walls on substrates, have been compared under different conditions. As the result of interpass time increased, the Interpass temperature, further decreased and the ratio of layer height to its width increased. Optimization in travel speed increasing, reducing the height and width of the layers, in addition the heat input reduced and the mechanical properties improved, and the more accurated features, created on the external surfaces of the cylinder head.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wire and Arc Additive Manufacturing
  • Mechanical properties
  • Interpass temperature
  • Travel speed