مطالعه تجربی پرس‌کاری ورق‌های چندلایه فلز/کامپوزیت تقویت‌شده با الیاف شیشه و ذرات نانو رس

Abstract

اضافه شدن ذرات نانو به ورق چندلایه، باعث بهبود هر چه بیشتر خواص و کارایی این چندلایه‌ها می‌شود. در این پژوهش، فرایند تغییر شکل در ورق‌های چندلایه فلز–نانوکامپوزیت شامل زمینه پلی‌پروپیلن تقویت شده با ذرات نانو رس و الیاف شیشه به‌عنوان لایه هسته و آلومینیوم 1050 آنیل شده به‌عنوان لایه‌های پوسته، با استفاده از آزمایش‌های تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، اثر درصدهای وزنی مختلف ذرات نانو رس نسبت به فاز زمینه شامل 1، 3، 5 و 7 درصد وزنی بر مقادیر عمق کشش و نیروی بیشینه تغییر شکل در فرایند شکل‌دهی پرسی اندازه‌گیری شده است. به‌منظور تعیین اثر اضافه شدن ذرات نانو رس، نتایج حاصل از تغییر شکل ورق‌های چندلایه فلز/نانوکامپوزیت با ورق چندلایه فلز/کامپوزیت شامل فاز زمینه پلی‌پروپیلن خالص تقویت شده با الیاف شیشه بدون ذرات نانو رس مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان‌دهنده قابلیت اجرای فرایند پرس‌کاری در ورق‌های چندلایه فلز/نانوکامپوزیت می‌باشد. همچنین مشاهده شد که به‌طورکلی با اضافه شدن درصدهای مختلف ذرات نانو رس، پارامترهای کشش شامل نیروی بیشینه و عمق کشش تغییر یافته است. همچنین مکانیزم‌های آسیب غالب در تمامی نمونه‌ها، ترک‌خوردگی لایه‌ها و جدایش بین لایه‌ها می‌باشد. اضافه شدن ذرات نانو رس تأثیری بر اصول مکانیزم شکست در فرایند شکل‌دهی پرسی ورق‌های چندلایه فلز/کامپوزیت ندارد و تنها بر مقادیر پارامترهای فرایند کشش تأثیرگذار می‌باشد.