- تهران- نواب صفوی -برج گردون- واحد 404 شمالی
- 09121332130
- 02166383288
فرایند ECAP چیست ؟ فرایندی است که هدف آن در زمان ایجاد کرنش بالا و فرآیند شکل در در بیلت های فلزی است. بعد از اکستروژن آلومینیوم به منظور ایجاد ساختار مولکولی مناسب در آلومینیوم قطعات راد در اثر گذر از مناطق و نواحی پیچی و مناطق با نواحی تند از این روش مذکور استفاده می شود. نانو مواد به دو دسته مواد نانو اندازه و مواد نانو ساختار تقسیم بندی می شود که اگر ماده مورد نظر دارای ابعاد نانومتری باشد مواد نانو اندازه است، که می توان به نانو ذرات سیلس، نانولوله های کربنی، نانو ورق های نانو فیبر های کربنی اشاره کرد.ابعاد و ظاهر مواد نانو ساختار به صورت بالک بوده اما در ابعاد نانو ساختار تشکیل دهنده آن ها قرار دارد.
با دو رویکرد اصلی مواد نانو ساختار به صورت بالا و پایین و پایین به بالا ساخته می شود. در رویکرد اول رساندن آن به ابعاد نانومتری و دستکاری ساختار درشت ماده است و در رویکرد دوم منظور این است که از ابتدا ماده بالک را با استفاده از اجزای نانو و اندازه و چینش اتم ها خلق کنند. روش های گوناگونی در رویکرد بالا به پایین وجود دارد دسته ای از رویکردهای بالا به پایین به شکل اعمال کار مکانیکی بر روی ماده می باشند. یکی از روش های اصلی این دسته مذکور Severe plastic deformation =SPD یا روش تغییر شکل پلاستیکی شدید می باشد.
برای تولید مواد نانو از روش تغییر شکل پلاستیکی شدید استفاده می شود. روش های تولید مواد نانو ساختار همان روش های تغییر شکل پلاستیکی شدید بوده که در چند دهه اخیر توجه بسیاری از افراد را به خود جلب کرده است. با در نظر گرفتن شکل این محصول این فرایندها دسته بندی شده و با تغییر شکل پلاستیک شدید به فلز تغییرات ریزساختاری انجام گرفته و تا حد نانومتری ساختار ماده را تغییر می دهد.
آن قسمت از تغییر شکل که قابل بازگشت است روش تغییر شکل پلاستیک است که حالت فنری دارد و در صورت برداشت بار اعمالی شکل فلز تغییر می کند و به حالت اول برمی گردد. در این روش کرنش وارده به فلز با مقدار تنش وارد شده تناسب دارد. این موضوع به این معنی است که رابطه بین کرنش اعمالی و تنش خطی بوده و به شیوه خط آن مدول الاستیک می گویند. این رابطه معادل با قانون فنر یا قانون هوک است.
پیشنهاد مطالعه: عملیات حرارتی آلومینیوم
زمانی که در دمای نه چندان بالا یک فلز تحت تغییر شکل پلاستیکی قرار بگیرد ساختار درونی آن در برابر تغییر شکل بیشتر شروع به مقاومت می کند. در نهایت باید مقدار تنش بیشتری برای ادامه تغییر شکل اعمال شود. این حالت کرنش سختی یا کار سختی می گویند. در واقع این موضوع بر روی افزایش سختی و استحکام فلز در اثر تغییر شکل می گذارد. در مقابل بالا رفتن استحکام فلز، فلز Ductility را از دست داده و قابلیت تغییر شکل آن کاهش می یابد. محدودیت بیان شده بالا رفتن استحکام بیشتر فلز را توسط اعمال کار مکانیکی محدود کرده و دلیل آن هم این است که ماده شکننده می شود. تفاوت روش مذکور با دیگر روش های تغییر شکل پلاستیک ایجاد ساختار نانو در فلز است.
به این روش اکستروژن در کانال زاویه دار گفته می شود و مادر روش های SPD می باشد. در قالب روش مذکور یک کانال برای ورودی قطعه وجود دارد که یک تغییر زاویه در قسمت وسط مسیر کانال دارد. روش دوم شکل شماتیک فرآیند ECAP با هندسه مکعبی است. در روش دوم فلز تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفته و در کانال قرار می گیرد و با استفاده از یک سنبه از قسمت بالا به درون کانال هدایت می شود. در هنگام عبور از کانال و رسیدن به مکان تغییر زاویه این قطعه فلزی خم و با زخم می شود.
بر اثر تغییر شکل که در قطعه اتفاق افتاده، قطعه تغییر یافته و در قسمت دیگر انتهایی قالب خارج می شود. البته توجه کنید که شدت تغییر شکل قطعه بستگی به زاویه کانال دارد و پارامترهای کنترلی این فرآیند شامل انحنای رئوس کانال در محل تغییر زاویه و شعاع گوشه ها هستند. توجه شود امکان شکستن و ترک خوردن قطعه وجود ندارد، چرا که قطعه فلزی تحت فرآیند، تحت تنش هیدرواستاتیک فشاری بالا و درون قالب مقید قرار دارد. بنابراین این موضوع را می توان تفاوت اصلی روش های مرسوم تغییر شکل دهی و روش تغییر شکل پلاستیکی شدید دانست. ECAP فرایندی است به آن ECAE هم می گویند.
روش ECAP بر روی ورق های ضخیم هم قابلیت اعمال دارد. پیچش با فشار بالا، فرآیند فورج چند جهته، فرآیند اکستروژن فشردن تناوبی از روش های فرایند ECAP است. همزمان یک قطعه دیسکی شکل تحت نیروی پیچشی و فشار عمودی قرار می گیرد. فرایند این روش به این صورت است که درون قالب فلزی قرار گرفته می شود و یک سنبه در درون قالب وارد شده و فشار مشخصی را بر روی دیسک وارد می کند. همزمان با اعمال فشار به دیسک فلزی سنبه چرخش می کند. البته این را هم بدانید که در برخی از حالت ها در هنگام اعمال فشار به دیسک فلزی سنبه ثابت است و قالب می چرخد. فرایند پیچش فشار بالا احتیاج به نیروهای نسبتاً بالا دارد. همچنین مقدار فشار اعمالی و مقدار زاویه دوران از پارامتر های کنترل اصلی در این فرآیند می باشند.
اگر باز هم متوجه نشدید که ECAP چیست با ما در ادامه مطلب همراه باشید. پرس نمونه در کانال تغییر زاویه همسان از رایج ترین روش اعمال تغییر شکل پلاستیکی شدید بر روی حجم مواد است. شمش بعد از روغن کاری در درون قالبی مخصوص پرس می شود سپس قالب دارای دو کانال همسان بوده که همدیگر را در زاویه قطع می کنند. در اثر فرایند سطح مقطع نمونه ها تغییر نیافته و این فرآیند چندین دفعه بر روی نمونه تکرار می شود تا در نمونه کرنش بالا انباشته شود. دقت کنید که این دفعات نامحدود است.
در زمانی که مواد تحت تاثیر فرایند ECAP هستند فاکتور های زیادی بر روی خصوصیات ریزساختاری و توانایی کار یک بیلت پرس شده تاثیر دارند. فاکتور های تاثیرگذار به سه دسته تقسیم می شوند. فاکتورهایی که با ECAP به طور مستقیم وابسته هستند می توان به انحنایی کمان خارجی در محل تماس دو کانال و از مقدار زاویه برخورد دو کانال اشاره کرد. فاکتورهای آزمایشگاهی شامل دمای عملیات پرس و سرعت پرس و… اشاره کرد و به صورت تجربی کنترل آن ها بدست می آید.
پیشنهاد مطالعه: پرس اکستروژن
از روش های جدید تغییر شکل پلاستیک شدید برای لوله ها است که نسبت به سایر روش های SPD قیمت کمتری دارد. از دیگر روش ها به روش پیوند چرخشی تجمعی و روش پیچش لوله با فشار بالا اشاره می کنیم. روش Parallel tubular channel angular pressing =PTCAP یا روش فشردن در کانال زاویه دار لوله ای موازی از روش های جدید است که شبیه به فرایند ECAP می باشد.
یکی از بعد های سطح مقطع ورق ها کوچکتر از بعد دیگر می باشد. به همین دلیل از سمت مقطع امکان فشار بالا وجود ندارد و باید از سمت بعد بزرگ تر امکان تغییر شکل بالا انجام گیرد. بنابراین اگر تا ده پاس فرایند ادامه یابد ورقی با ساختار لایه ای خواهید داشت. که از ۱۰۲۴ تشکیل شده و هر لایه تغییر شکل پلاستیک شدید شده اند. شرکت بهفرد انواع قالب های پروفیل آلومینیوم را به صورت اختصاصی طراحی می کند و برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت بهفرد مراجعه کنید.
در این روش از یک محور با مقطعی با ارتفاع و عرض مشخص یک قطعه مستطیلی در درون قالبی با ارتفاع و عرض مشخص فشرده می شود. در طی این روش قطعه بعد از تغییرشکل پلاستیک با در صد بالا به شکل و ابعاد اولیه باز می گردد.
اگر تا اینجا مقاله به جواب ECAP چیست رسیدید می دانید که این فرایند قادر است مسیرهای مختلفی را برای پاس بعدی تجربه کند. این موضوع همانند فرایند ECAP می باشد. توجه کنید باید نمونه در وسط قالب قرار بگیرد تا به توان میزان کرنش را به شکل کنترل شده اعمال کرد.
این مقاله شما به جواب سوال ECAP چیست رسیدید و گفتیم که ECAP از روش های شکل دهی مواد به نانوبلوری است.
در این مقاله سعی کردیم تا حد امکان اطلاعاتی در مورد فرایند و روش های ECAP و تغییر شکل پلاستیک شدید ارائه دهیم. تا دید کلی نسبت به این موضوع داشته باشید. همچنین برای اطلاع از قیمت ها می توانید به سایت بهفرد مراجعه کنید.
اینجانب مرتضی اسلامی فرد زاده شده در سال 1341 در شهر تفرش هستم پس از پایان دوره دبیرستان به علت تعطیلی دانشگاهها منتظر خدمت سربازی ماندم و با پایان خدمت از سال 1363 فعالیت در کارخانجات صنعتی را شروع کردم و در سال 1370 وارد صنعت اکستروژن الومینیوم شدم با مطالعات و کسب تجربیات زیاد در زمینه های هیدرولیک ، برق صنعتی ، مکانیک ، سیالات ، متالوژی ، امور مدیریت ، مالی و اداره سازمان در محیط صنعت اقدام به تاسیس شرکت قالبسان بهفرد با همکاری اقای بهنام مختاری نمودم که با به کار گیری تجربیات بدست امده توانستم اولین پرس هیدرولیک دایرکت برای تولید پروفیل الومینیوم با کنترل CNC را در ایران بسازم. همچنین اختراع موتور درونسوز هیدرونیک که موفق به ثبت اختراع ان شدم . ساخت پرس اکستروژن روتاری کنتینر طراحی تن سگمنت فارسی دیجیتال طراحی و ساخت کوره پیش گرم بیلت نقاله ای هم از دیگر دستاوردهای این سالهای من می باشد. بعد از ثبت شرکت با بهره مندی از نسل جوان تحصیلکرده و پویا و مهندسین زبده در رشته های مربوطه قدم در راه گسترش کار و صنعت گذاشتم و هر ساله سعی بر آن داشتم که با استفاده از تکنولوژی روز دنیا در حد وسع، میزان سعی و خطا در زمینه طراحی و تولید قالب اکستروژن را تا حد قابل توجهی کم کرده و پروفیل را با بالاترین ضریب کیفیت دراختیار مشتریان گرامی بگذاریم. همچنین استفاده از نرم افزارهای طراحی و شبیه سازی قالب و روند تولید پروفیل برای نخستین بار توسط اینجانب در ایران بکار گرفته شد که در حال حاضر تاثیز بسزایی در بالا بردن سرعت و کیفیت و پایین آوردن هزینه و ضریب خطای محصول نهایی دارد.
