مقاله لیزر فرمینگ

چکیده : شکل‌دهی به کمک لیزر یک فرآیند شکل‌دهی غیر تماسی است که با اعمال تنش حرارتی غیریکنواخت توسط تشعشع کنترل شده ناشی از تابش لیزر بر روی سطح یک ورق یا یک قطعه کار صورت می‌گیرد. شکل‌دهی با لیزر به صورت پیچیده‌ای با تعداد زیادی از پارامترهای فرایند چه آن‌هایی که با پرتو دهی لیزر مربوط هستند (نظیر شدت تابش، سرعت حرکت لیزر نسبت به قطعه کار، اندازه قطر پرتو، موقعیت دهی لیزر ، طول موج، نوسانات انرژی و می‌توانند از طریق کنترل الکترونیکی تنظیم یا تغییر داده می¬شوند) و مشخصات هندسی و مکانیکی و حرارتی ماده (نظیر ضریب جذب، رسانایی گرمایی و غیره) درگیر است. برای دست‌یابی به اشکال سه بعدی و کاربردی در صنعت نیاز به اسکن مسیرهای غیرمستقیم همچون مسیر دایره‌ای بر روی قطعه کار می‌باشد که روابط مربوط به مسیرهای غیرمستقیم مانند مسیرهای مستقیم توسعه نیافته است. در این پایان‌نامه با بررسی متغیرهای شدت تابش (توان لیزر)، سرعت اسکن، اندازه قطر پرتو، موقعیت دهی لیزر و مسیر اسکن و ضخامت ورق تلاش برای به دست آوردن میزان زاویه خمش در مسیر غیرخطی با استفاده از روش‌های عددی و تجربی شده است. 5 متغیر هر کدام در 3 سطح انتخاب و تأثیرآن‌ها بر میزان خمش ورق بررسی می¬گردد از این رو برای کاهش تعداد آزمایش¬ها و شرایط حاکم بر متغیرهای مسئله جهت مدل‌سازی المان محدود از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شده است که به وسیله¬ی این روش و آرایه‌های اورتاگونال تعداد آزمایش¬ها از 243 آزمایش به 27 آزمایش تقلیل یافت. در ابتدای کار به کمک شبیه سازی المان محدود 9 آزمایشطراحی و شبیه‌سازی می¬گردد و به کمک انجام آزمون‌های تجربی صحت شبیه‌سازی روش¬های المان محدود تأییدمی¬گردد. همچنین به منظور افزایش اعتبار بخشی به شبیه‌سازی و آزمون عملی انجام‌شده، آزمایش انجام‌شدهبا نتایج یک مقاله مقایسه می-شود.با استخراج میزان خمش ورق در شبیه‌سازی¬های انجام‌شدهبه کمک روش آماری زاویه خمش تخمین زده می‌شود. به کمک روش آماری می¬توان متغیرهایی که بیش‌ترینو کم¬ترین تأثیر را بر خم شدن ورق در مسیر دایره دارند بدست آورد.متغیرهای ضخامت ورق، توان لیزر و مسیر اسکن بیش‌ترین و سرعت اسکن و قطر پرتو کمترین تاثیر را در خمش ورق ایفا می¬کنند.