امکان‌سنجی تجربی برش الکترومغناطیسی پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) با تمرکز بر ولتاژ تخلیه
کد مقاله : 1126-ICME (R1)
نویسندگان
سجاد اکبر زاده للکامی *1، محمد بخشی2، حمید گرجی2
1دانشجو
2هیأت علمی
چکیده مقاله
برش مواد پلیمری به دلیل رسانایی حرارتی پایین، رفتار ویسکوالاستیک و حساسیت بالا به دما، همواره با چالش‌هایی نظیر افت کیفیت سطح و اعوجاج ابعادی همراه است. روش‌های متداول مکانیکی و حرارتی، به‌ویژه در پلیمرهایی مانند پلی‌اتیلن سنگین (HDPE)، اغلب منجر به تمرکز حرارت و کاهش کیفیت ناحیه برش می‌شوند. در این پژوهش، فرآیند برش الکترومغناطیسی (EMC) به‌عنوان یک فناوری غیر تماسی و مبتنی بر بارگذاری دینامیکی با نرخ کرنش بالا، به‌صورت تجربی برای برش مواد پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌هایی از HDPE با استفاده از دستگاه شکل‌دهی الکترومغناطیسی و با به‌کارگیری فویل آلومینیومی به‌عنوان واسطه رسانا، تحت میدان مغناطیسی پالسی قرار داده شدند. تمرکز اصلی پژوهش بر بررسی اثر ولتاژ تخلیه به‌عنوان مهم‌ترین پارامتر کنترلی فرآیند بر کیفیت برش بود. آزمایش‌ها در بازه ولتاژ ۳ تا ۶٫۵ کیلوولت انجام شد و کیفیت برش از نظر یکنواختی مرز جدایش، تمیزی لبه‌ها و وجود یا عدم وجود اثرات حرارتی ارزیابی گردید. نتایج تجربی نشان داد که با افزایش ولتاژ تخلیه، شدت میدان مغناطیسی و نیروی لورنتس افزایش یافته و در نتیجه جدایش یکنواخت‌تری در نمونه‌های HDPE ایجاد می‌شود، به ‌طوری‌که در ولتاژهای پایین‌تر از ۵٫۵ کیلوولت جدایش ناقص مشاهده شد، در حالی ‌که در بازه ۵٫۵ تا ۶٫۵ کیلوولت برش کامل و بدون تغییر رنگ یا سوختگی سطح حاصل گردید. این نتایج نشان می‌دهد که فرآیند EMC می‌تواند به‌عنوان روشی مؤثر و کم‌ اثر حرارتی برای برش پلیمرهایی نظیر HDPE مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
کلیدواژه‌ها: برش الکترومغناطیسی، مواد پلیمری، ولتاژ تخلیه، پلی‌اتیلن سنگین، شکل‌دهی با نرخ کرنش بالا
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر