بررسی عملی و نظری خمکاری ورق فلزی بوسیله پرتو لیزر

شکل دهی با پرتو لیزر فن آوری نوینی است که با استفاده از یک پرتو لیزر غیر متمرکز و با اعمال تنش های حرارتی و بدون استفاده از نیروهای خارجی، ورق های فلزی را شکل می دهد. از جمله کاربردهای بالقوه فرایند شکل دهی لیزر ی می توان به نمونه سازی سریع، اصلاح اعوجاج ها و همراستاسازی و تنظیم اجزاء فلزی در مقیاس ماکرو و میکرو اشاره کرد. در این تحقیق ابتدا به بررسی مکانیزم های فرایند شکل دهی با پرتو لیزر و مدل های تحلیلی ارایه شده برای آن ها پرداخته شده است. سپس پارامترهای تاثیر گذار بر فرایند لیزر فرمینگ مورد بحث قرار گرفته اند. در این تحقیق فرآیند لیزر فرمینگ در یک خط مستقیم به کمک نرم افزار ansys و با استفاده از کد (ماکرو) شبیه سازی و توزیع دما، تنش و کرنش های حاصل از آن محاسبه شده است. شبیه سازی این فرآیند در قالب دو حل مجزای حرارتی و مکانیکی انجام گرفته است بدین صورت که ابتدا مدل حرارتی جسم حل شده و نتایج حل مرحله ی حرارتی به عنوان بار به مدل مکانیکی جسم اعمال گردیده و نهایتاً با حل مدل مکانیکی زاویه خم ایجاد شده محاسبه شده است. لازم به ذکر است که در این تحقیق از خواص ترموفیزیکی و مکانیکی وابسته به دما استفاده شد. علاوه بر این یک سری آزمایش بر روی ورق های فولاد زنگ نزن 304 aisi با استفاده از یک منبع لیزر co2 با موج پیوسته انجام گردید. سطح نمونه ها به منظور افزایش جذب انرژی پرتو لیزر با گرافیت پوشش داده شده بود. مقایسه ی نتایج شبیه سازی المان محدود با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی را نشان می دهد.