بهینه سازی فرایند شکل دهی با لیزر یک نوار فلزی براساس تابعی مشخص
چکیده
فرایند شکل دهی با لیزر ورق ها یکی از تکنیک های نوین شکل دهی است که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین و صنعتگران قرار گرفته است. از جمله مزیت-های شکل دهی ورق با لیزر آنکه خاصیت برگشت فنری ندارد؛ برای خمکاری به ابزار سخت و نیروی خارجی نیازی نیست؛ همچنین هندسه های مختلف را می توان با همان تجهیزات و تنها تغییر پارامترهای فرایند تولید کرد و امکان ایجاد اتوماسیون متحد با تکنیک های ساخت با لیزر، مثل برش با لیزر وجود دارد. در تحقیقات فرایند شکل دهی با لیزر عموماً با داشتن پارامترهای فرایند مثل سرعت اسکن، توان لیزر، قطر پرتو و مسیر لیزر، تغییرشکل را بدست می آورند؛ اما به طراحی فرایند و بدست آوردن پارامترهای لیزر با توجه به نحوه شکل دهی مورد نیاز پرداخته نشده است. با توجه به خلا موجود گرفتن تصمیم صحیح در خصوص پارامترهای قابل کنترل فرایند، مشکل اصلی است که یک طراح فرایند با آن روبرو می شود. هدف این پروژه رسیدن به یک ساز و کار هوشمند برای ایجاد شکل توابع مختلف روی نوار فلزی است؛ بدین منظور ابتدا به کمک شبیه سازی المان محدود، تاثیر پارامترهای مختلف فرایند شکل دهی با لیزر در خم حاصله روی نوار فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس برای دسترسی به اطلاعات و پیش بینی نتیجه شکل دهی با پارامترهای مختلف لیزر، شبکه عصبی مناسبی آموزش داده شده است. در نهایت به کمک الگوریتم ژنتیک برنامه ای برای بهینه سازی توابع مختلف نوشته شده که پارامترهای شکل دهی با لیزر را به گونه ای می دهد که بتوان تابع مورد نظر را با دقت مناسب و مصرف کمتر انرژی توسط لیزر شکل داد. برنامه نوشته شده پارامترهای ورودی لیزر و فاصله ی بین مسیرهای اسکن را به صورت هوشمند مشخص می کند. تاثیر تعداد مسیر اسکن و محدودیت توان و قطر پرتو لیزر روی دقت شکل دهی و انرژی مصرفی لیزر بررسی شده است. در پایان چند تابع مختلف تحلیل شده و با تست تجربی اعتبار محاسبات و داده های خروجی مورد تایید قرار گرفته است