بررسي تاثير پارامترهاي فرآيند بر تغييرات زاويه خم و انتروپي در شكل دهي فولاد استحكام بالا با استفاده از پرتو ليزر

Investigation of the Effect of Process paramters on Bending Angle and Entropy Generation in Laser Forming of High Strength Steel

در اين پژوهش، شكل دهي ورق فولادي با استفاده از پرتو ليزر براي ايجاد خم V شكل مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي نتايج بيانگر اين موضوع مي باشد كه افزايش توان در محدوده گراديان دمايي موجب افزايش زاويه خم مي شود. سرعت اسكن، قطر پرتو و ضخامت ورق، عوامل موثر بر زاويه خم شناخته شدند كه افزايش مقادير آن ها موجب كاهش زاويه خم مي گردد. در شكل دهي فولاد A-131 به منظور دستيابي به خم V شكل، قطر پرتو به عنوان اثرگذارترين عامل در تعيين زاويه خم شناخته شد. علاوه بر پارامترهاي اصلي، اثر تعاملي توان- ضخامت ورق، سرعت اسكن- ضخامت ورق، قطر پرتو- ضخامت ورق و همچنين، اثر تعاملي سرعت اسكن- قطر پرتو بر زاويه خم، از جمله پارامترهاي موثر بر شكل دهي فولاد A-131 به كمك پرتو ليزر، شناخته شده اند. همچنين، ماكزيمم اختلاف بين نتايج مدل سازي و زاويه خم پيش بيني شده توسط رابطه ارائه شده در اين پژوهش، 6/5 % است كه بيانگر دقت مناسب نتايج مي باشد. همچنين روشي بر مبناي انتروپي به منظور پيش بيني روند افزايشي و كاهشي زاويه خم ارائه گرديد. مطابق با نتايج، انتروپي قابليت پيش بيني اثر توان ليزر، قطر پرتو و سرعت اسكن بر زاويه خم را خواهد داشت.

In this study, laser forming of steel was investigated in order to create V-Shape bend. The result shows, Increases in laser power within the temperature gradient range, lead to higher bending angle. Scan velocity, beam diameter, and thickness of the sheet metal were known as effective factors on bending angle. Increases in value of mentioned parameters caused lower bending angle. Also, the beam diameter is the most effective parameter in determination of the bending angle to form A-131 steel into V shape product. In addition to main factors, the interaction effect of power-thickness, scan velocity-thickness, beam diameter-thickness, and scan velocity-beam diameter were considered as effective parameters in forming of A-131 by using laser beam. Also, maximum difference between result of FE model and regression equation was 6.5 %. This indicates the appropriate accuracy of the proposed model. Also in this study, a new method was developed based on the entropy generation for prediction of the increasing and decreasing trend of bending angle. According to the result, entropy generation method is capable to predict the effect of laser power, beam diameter, and scan velocity.