بهینه‌ سازی پارامترهای موثر در فرآیند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی بر تخلخل و استحکام کششی کامپوزیت زمینه آلومینیوم aa1050 تقویت شده با ذرات سرامیکی sic

در این تحقیق، بهینه سازی پارامترهای فرآیند بر تخلخل و استحکام کششی سیم های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم aa1050/sic تولید شده به روش اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی صورت پذیرفت. در این راستا، نمونه های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم aa1050 تقویت شده با ذرات سرامیکی sic، با استفاده از فرآیند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی تولید شدند. همچنین به منظور طراحی آزمایش، از روش سطح پاسخ استفاده شد. سرعت دورانی ابزار، نیروی اکستروژن و ذرات تقویت کننده به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند و درصد تخلخل و استحکام کششی نهایی نمونه‌های کامپوزیتی تولید شده به عنوان متغیرهای پاسخ تعیین شدند. به منظور آنالیز داده‌های حاصله از آنالیز واریانس و تحلیل رگرسیون استفاده گردید. نتایج نشان داد که سرعت دورانی، نیروی اکستروژن با تاثیرات مرتبه دوم و درصد تقویت کننده با تاثیرات خطی بر استحکام کششی و تخلخل نمونه‌های کامپوزیتی موثر بودند. همچنین بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند fseبه منظور رسیدن به حداقل درصد تخلخل و حداکثر استحکام کششی نهایی به کمک روش مطلوبیت انجام گرفت. در انتها، با اجرای آزمون صحه‌گذاری، نتایج بهینه‌سازی مورد ارزیابی قرار گرفت. با دستیابی به مقدار بیشینه تابع مطلوبیت (0.9852)، شرایط بهینه متغیرهای ورودی فرآیند با سرعت دورانی برابر باrpm 787، نیروی اکستروژن برابر باkn 11.7 و درصد تقویت کننده برابر با %3.86 جهت دستیابی همزمان به مقادیر بیشینه استحکام کششی نهاییmpa) 155.4) و کمینه درصد تخلخل(%0.45) انجام پذیرفت. همچنین مقادیر حاصل از بهینه‌سازی با مقادیر تجربی مقایسه شده و صحت نتایج در استحکام کششی و تخلخل به ترتیب با%2.57 و% 6.78 خطا مورد تایید قرار گرفت.

optimization of effective parameters in the stir friction extrusion process on porosity and tensile strength of sic ceramic particles reinforced aa1050 aluminum matrix composite

this research, involved dynamic optimization of process parameters on the porosity and tensile strength of aa1050/sic aluminum composite wires produced by friction stir extrusion (fse) was carried out. in this regard, sic ceramic particles reinforced aa1050 composite samples were produced using the fse process. also, response surface methodology (rsm) was used to design of experiment. the rotational speed of the punch, extrusion force, and reinforcement percentage weight were determined as input variables of the process. the porosity and tensile strength of produced composite samples were determined as response variables. analysis of variance (anova) and regression analysis were used to analyze the obtained data. the results showed that rotational speed, extrusion force with second-order effects, and reinforcement percentage with linear effects were effective on the tensile strength and porosity of composite samples. also, the optimization of fse process parameters to reach the minimum percentage of porosity and maximum tensile strength was performed using the desirability method. finally, the optimization results were evaluated based on the validation test. also, by achieving the maximum value of the desirability function (0.9852), the optimal conditions of process input variables were a rotational speed of 787 rpm, an extrusion force of 11.7 kn, and a reinforcement percentage of 3.86% to simultaneously achieve the maximum ultimate tensile strength (155.4 mpa) and minimum porosity percentage (0.45%). also, the values obtained from the optimization were compared with the experimental values and the accuracy of the results in tensile strength and porosity were confirmed with 2.57% and 6.78% errors, respectively.