جلسه دفاع از رساله دکتری از سید محمود ناظم السادات

فارسی

 
موضوع : بررسي تجربي و شبیه­سازی عددي تف­جوشي ليزري انتخابي غيرمستقيم ذرات آلومینای کروی با پوشش پلی­استایرن
ارائه دهنده : سید محمود ناظم السادات
اساتید راهنما : دکتر احسان فروزمهر، دکتر محسن بدرسمای
استاد مشاور :  دکتر مهدی جوانبخت
اساتید داور :  دکتر مهدی احمدی نجف آبادی، دکتر  احمد کرمانپور، دکتر پیمان مصدق، دکتر مهدی کاروان
چکیده
فرآیند­های ساخت ­افزودنی یا پرینت­ سه ­بعدی که بوسیله آنها قطعات پیچیده کاربردی با استفاده از مدل سه ­بعدی مستقیما ساخته می­شوند، در­سالهای اخیر به­ عنوان یکی ­از مهم ­ترین زمینه­ های تحقیق­ و ­توسعه مورد توجه قرار گرفته ­است. قابلیت­ هایی نظیر کاهش ­­زمان و هزینه ­طراحی­ تا­ تولید­ محصول، امکان فرآوری انواع مواد ­مهندسی، تولید قطعات با هندسه بسیار ­پیچیده داخلی و خارجی و امکان تولید اقتصادی قطعات اختصاصی تعدادی از مزیت ­های این روش ­ها می ­باشند. روش ساخت ­افزودنی تف ­جوشی ­انتخابی بوسیله لیزر از معدود روش ­های ساخت ­افزودنی است که قابلیت فرآوری ­مواد ­سرامیکی را که فرآوری آنها با روش­ های مرسوم سخت و یا در مواردی غیرممکن است، با استفاده از مدل سه ­بعدی قطعه مستقیما فرآهم ­آورده ­است. با این ­حال عمده فعالیت­ های صورت­ گرفته شامل استفاده از یک ماده مرکب سرامیک-پلیمر بوده که با استفاده از یک لیزر دی ­اکسید­کربن فرآوری شده است. هدف ­اصلی از این تحقیق، امکان­ پذیری فرآوری مواد ­سرامیکی با استفاده از لیزری می ­باشد که این مواد در طول ­موج آن لیزر شفاف هستند. دلیل اهمیت این موضوع، قابلیت ­نفوذ عمیق­ تر پرتوی ­لیزر و درنتیجه ­آن تولید قطعات ­سرامیکی پیچیده با سرعت ­تولید بیشتر نسبت روش­ های مرسوم SLS­ می ­باشد. این تحقیق شامل بررسی تجربی و شبیه ­سازی ­عددی فرآیند تف­ جوشی ­لیزری ­انتخابی ­غیرمستقیم ماده ­مرکب از ماده ­اصلی­(ذرات پودر­کروی آلومینا) به ­علاوه پوشش ­پلیمری (پلی­ استایرن)­ می ­باشد. در بررسی­ تجربی به ارائه روش جدید وارونگی فازی جهت پوشش­دهی ذرات پودر آلومینای غیر­کروی و کروی با لایه نازکی از پلی­ استایرن و پلی ­متیل متاکریلات، طراحی و پیاده­سازی تجهیزات مورد نیاز جهت پوشش ­دهی به روشPI، مشخصه­ یابی پوشش، آماده ­سازی و پیاده ­سازی سیستم SLS، بررسی پارامتر­های لیزر با تولید نمونه ­های تک لایه جهت اکتساب پنجره پردازش، استفاده از پارامتر­های مناسب لیزر جهت تولید قطعات ­سبز مکعبی شکل، استفاده از پارامتر­های مناسب لیزر جهت تولید قطعات سبز سه بعدی با هندسه پیچیده و مشخصه ­یابی نمونه ­های فرآوری ­شده پرداخته می­شود. مشخصه ­یابی پوشش شامل بررسی خواص حرارتی از طریق گرماسنجی روبشی تفاضلی شار حرارتی جهت تعیین دمای تبدیل شیشه­ای، آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز  برای پودرآلومینا و پودر آلومینای پوشش­داده شده با پلیمر بوسیله طیف­سنج FT-IR، آنالیز توزین حرارتی جهت تعیین درصد جرمی پوشش پلیمری می ­باشد. مشخصه­ یابی نمونه ­های تولید­ شده ­شامل بررسی دقت ابعادی، چگالی سبز نمونه، بررسی توپوگرافی و ریز ساختار با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی می ­باشند. در شبیه ­سازی­ عددی، با در نظر گرفتن لیزر به عنوان موج ­الکترومغناطیس به مدل ­سازي ­الکترومغناطيس و ­حرارت ایجاد شده در اثر برهم­کنش موج الکترومغناطیس و ذرات پودر در محیط نرم افزارMultiphysics COMSOL، پرداخته می ­شود و رفتار­ میدان و افزايش ­دما در اثر نفوذ امواج ­الکترومغناطيس در فصل ­مشترک سطوح ذرات­ پودر مطالعه و بررسي خواهد شد. همچنین به ­منظور مطالعه امکان افزایش نفوذ­ لیزر در بستر پودر، اضافه نمودن درصدی پودر سیلیس به پودر آلومینا­ و بررسی اثرات پارامتر اندازه­ ذرات آلومینا به سیلیس بر عمق ­نفوذ لیزر مدل ­سازی خواهد شد. نتایج حاصل از شبیه ­سازی ­عددی با اندازه ضخامت ­لایه تف ­جوشی­ شده به ­صورت تجربی مقایسه خواهد شد.

مکان: 

سمینار 1 دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

یکشنبه, تیر ۳, ۱۳۹۷ - ۰۸:۳۰

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف بومی