بررسی پارامترهای موثر ماشینکاری فتوشیمیایی برای تولید چرخ دنده در ابعاد کوچک

امروزه تولید چرخ دنده های ساده در ابعاد کوچک و متنوع در صنایع ساعت سازی، نظامی، اپتیکی و پزشکی، از اهمیت خاصی برخوردار است. به دلیل کوچک بودن ابعاد و ضخامت کم چرخ دنده های مورد نیاز، از روش ماشینکاری معمول نمی توان بهره گرفت. یکی از فرایند های مناسب برای این منظور ماشینکاری فتوشیمیایی می باشد. روش ماشینکاری فتو شیمیایی با استفاده از شابلون محدودیت هایی را همراه دارد که می توان نیاز به تهیه فیلم با دقت بسیار بالا و همچنین تراز کردن فیلم با سطح قطعه کار نام برد که بر پیچیدگی فرایند ساخت می افزاید. در این تحقیق از روش نوین ماشینکاری فتوشیمیایی بدون شابلون برای ساخت چرخ دنده استفاده شده است که علاوه بر رفع معایب ذکر شده، باعث افزایش دقت محصول نهایی می گردد. در این تحقیق، ابتدا روی لام آزمایش های مقدماتی هم برای بررسی دستگاه نورپردازی و لنزهای به کاربرده شده(میکروسکوپ و لنزساده) و هم برای بدست آوردن اثر بازه زمان نوردهی و سرعت سانتریفیوژ روی کیفیت دندانه چرخ دنده صورت گرفت. پس از انجام آزمایش های مقدماتی، این نتیجه بدست آمد که بهتر است از لنزی با دهانه موثر کمتر برای کم شدن شدت انرژی نور تابانده شده به مومسا استفاده شود. سپس آزمایش هایی برای بررسی انواع اسید از قبیل hcl , hno3 , h2o2 . fecl3 , acid citric برای تهیه اچنت و تاثیر آن روی مومسا و میزان خوردگی ورق برنجی صورت گرفت و در نهایت از اچنتی با ترکیب hcl , h2o2 . fecl3 , h2o استفاده شد. برای بررسی نهایی اچنت و بدست آوردن اچنت مناسب از طراحی آزمایش ترکیبی استفاده شد و ضخامت دندانه روی دایره گامی به عنوان پاسخ آزمایش اندازه گیری شد. آزمایش های انجام شده در حالی انجام شد که دیگر پارامترها از قبیل نوردهی، سرعت سانتریفیوژ ثابت بودند. در ادامه با استفاده از طراحی آزمایش پاسخ سطح پارامترهای نوردهی، سرعت سانتریفیوژ مدت زمان چرخش سانتریفیوژ مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت و این نتیجه بدست آمد که توان دوم مدت زمان نوردهی و سرعت سانتریفیوژ بر روی ضخامت دندانه در دایره گامی اثر مستقیم دارد. در نهایت با انجام چندین آزمایش، چرخ دنده ای با تلرانس 06/0 در ضخامت دندانه در دایره گامی تولید گردید.