بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند بر تغییرات زاویه خم و انتروپی در شکل‌دهی فولاد استحکام بالا با استفاده از پرتو لیزر

در این پژوهش، شکل‌دهی ورق‌ فولادی با استفاده از پرتو لیزر برای ایجاد خم v شکل مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج بیانگر این موضوع می‌باشد که افزایش توان در محدوده گرادیان دمایی موجب افزایش زاویه خم می‌شود. سرعت اسکن، قطر پرتو و ضخامت ورق، عوامل موثر بر زاویه خم شناخته شدند که افزایش مقادیر آن‌ها موجب کاهش زاویه خم می‌گردد. در شکل‌دهی فولاد a-131 به منظور دستیابی به خم v شکل، قطر پرتو به عنوان اثرگذارترین عامل در تعیین زاویه خم شناخته شد. علاوه بر پارامترهای اصلی، اثر تعاملی توان ضخامت ورق، سرعت اسکن ضخامت ورق، قطر پرتو ضخامت ورق و همچنین، اثر تعاملی سرعت اسکن قطر پرتو بر زاویه خم، از جمله پارامترهای موثر بر شکل‌دهی فولاد a-131 به کمک پرتو لیزر، شناخته شده‌اند. همچنین، ماکزیمم اختلاف بین نتایج مدل‌سازی و زاویه خم پیش‌بینی شده توسط رابطه ارائه شده در این پژوهش، 6.5% است که بیانگر دقت مناسب نتایج می‌باشد. همچنین روشی بر مبنای انتروپی به منظور پیش‌بینی روند افزایشی و کاهشی زاویه خم ارائه گردید. مطابق با نتایج، انتروپی قابلیت پیش‌بینی اثر توان لیزر، قطر پرتو و سرعت اسکن بر زاویه خم را خواهد داشت.

Numerical Investigation of Bending Angle and Entropy Generation in Laser Forming of High Strength Steel

In this study, laser forming of steel was investigated in order to create VShape 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 A131 steel into V shape product. In addition to main factors, the interaction effect of powerthickness, scan velocitythickness, beam diameterthickness, and scan velocitybeam diameter were considered as effective parameters in forming of A131 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.