بهینه سازی فرایند جوشکاری لیزر با تنظیم پارامترهای ورودی
چکیده
یکی از روشهای مهم و با کیفیت جوشکاری که در صنایع مختلفی نظیر صنایع هوافضا، خودروسازی، صنایع نظامی و غیره کاربرد دارد، جوشکاری لیزری می باشد. عموما تنظیم شرایط جوشکاری لیزری بصورت سعی و خطا و بر اساس تجربه اپراتور انجام می شود. با توجه به این مسئله شرایط تنظیمی بکار رفته نمی تواند شرایط کاملا بهینه و مناسبی باشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامترهای ولتاژ اعمالی به دستگاه جوشکاری لیزر، سرعت حرکت قطعه کار و فرکانس پالسهای لیزر روی ابعاد گرده پرداخته شده است. بهینه سازی پارامترهای جوشکاری لیزر نیز بر اساس شرایط تنظیمی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. برای اینکار به روش رویه سطح طراحی آزمایشات انجام شده و آزمایشهای عملی متعددی با جوشکاری لیزر nd:yag در شرایط مختلف انجام گرفت. بعد از جوشکاری در شرایط مختلف تنظیمی، عمق نفوذ جوش، عرض گرده جوش و مساحت سطح مقطع جوش بصورت عملی اندازه گیری شد. با توجه به اطلاعات تجربی حاصل مدلهای لازم ارائه و بهینه سازی جوشکاری لیزر جهت ماکزیمم کردن عمق نفوذ و مساحت سطح مقطع گرده و مینیمم کردن عرض گرده انجام گرفت. در این تحقیق از ابزارهای آماری، آنالیز واریانس و نمودارهای مختلف جهت تحلیل داده ها استفاده گردیده است. نتایج حاصله نشان داده است که ولتاژ تاثیری مستقیم و سرعت اثری معکوس روی ابعاد گرده دارد. فرکانس نیز تاثیر مستقیم روی عمق نفوذ و اثری دوگانه روی عرض گرده دارد ولی تقریبا تاثیری روی مساحت سطح مقطع گرده ندارد. نتایج حاصل از بهینه سازی نیز نشان داده است که برای حصول شرایط بهینه پارامترهای ورودی بهتر است روی مقادیر ماکزیمم خود تنظیم گردند.