Έλεγχος κατεργασιμότητας σε τόρνευση νανοσύνθετων υλικών μήτρας αλουμινίου με ενίσχυση νανοδομών γραφενίου

Παπαδημητρίου, Δημήτριος; Papadimitriou, Dimitrios

dc.contributor.author	Παπαδημητρίου, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Papadimitriou, Dimitrios	en
dc.date.available	2018-07-19T09:36:49Z
dc.date.issued	2018-07-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47348
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15623
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γραφένιο	el
dc.subject	Έλεγχος τόρνευσης	el
dc.subject	Νανοσύνθετα υλικά	el
dc.subject	Ενίσχυση νανοδομών γραφένιου	el
dc.subject	Μεταλλική μήτρα αλουμινίου	el
dc.title	Έλεγχος κατεργασιμότητας σε τόρνευση νανοσύνθετων υλικών μήτρας αλουμινίου με ενίσχυση νανοδομών γραφενίου	el
dc.title	Turning machinability of graphene nanoplatelets aluminum matrix nanocomposite materials	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κατεργασίες υλικών	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/12ca5151411399c77d21d70b67b67a46b688b242
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-16
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε με σκοπό τον έλεγχο της κατεργασιμότητας σε τόρνευση νανοσύνθετων υλικών μήτρας αλουμινίου με ενίσχυση νανοδομών γραφενίου (Graphene nanoplatelets – GNPs). Η ενσωμάτωση των νανοδομών γραφενίου στο αλουμίνιο πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της ελεύθερης χύτευσης με ανάδευση σε θερμοκρασία καλουπιού 100˚C. Η προσθήκη των GNPs έγινε σε περιεκτικότητες 0.10% w.t., 0.20% w.t., 0.30% w.t., 0.40% w.t. και 0.50% w.t. Στα προκύπτοντα κυλινδρικά δοκίμια πραγματοποιήθηκαν οι κατάλληλες διαμορφώσεις ώστε να πραγματοποιηθούν τα πειράματα στις επιλεγμένες συνθήκες κοπής. Όσον αφορά την τόρνευση, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Taguchi και μέσω αυτής δημιουργήθηκε ο πίνακας με τις μεταβλητές που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα. Έτσι προέκυψαν οι τιμές της ταχύτητας κοπής, του βάθους κοπής και της πρόωσης των εννέα πειραμάτων. Τα κυλινδρικά τα δοκίμια τορνεύτηκαν στο τόρνο CNC. Κατά την διάρκεια της τόρνευσης μετρήθηκαν οι δυνάμεις κοπής σε κάθε πείραμα με την βοήθεια του δυναμόμετρου. Στο τέλος κάθε πειράματος συλλέχτηκαν τα απόβλιττα που δημιουργήθηκαν. Κατά την τόρνευση εμφανίστηκε έντονα το φαινόμενο της ψευδόκοψης το οποίο οφείλεται στην ολκιμότητα του αλουμινίου. Παρατηρήθηκε αλλαγή την μορφολογίας των αποβλίττων με την αλλαγή την πρόωσης σε όλα τα δοκίμια του πειράματος. Επίσης παρατηρήθηκε ότι με την αύξηση της περιεκτικότητας σε GNPs στα συνεχή απόβλιττα γινόταν εντονότερη η συσπείρωση των κύκλων του αποβλίττου. Στα ασυνεχή απόβλιττα η αύξηση της περιεκτικότητας σε GNPs προκάλεσε τη μείωση του μεγέθους τους. Με την στατιστική ανάλυση (μέθοδος Taguchi) μελετήσαμε την επίδραση της ταχύτητας κοπής, του βάθους κοπής και της πρόωσης στις παραμέτρους της τραχύτητας Ra, Rt και RMS και της κύριας συνιστώσας δύναμης κοπής (Fz). Ακόμα με την ανάλυση διακύμανσης (ANOVA) βρέθηκαν τα ποσοστά των επιδράσεων. Τέλος με την παλινδρόμηση (Regression) δημιουργήθηκαν θεωρητικά μοντέλα πρόβλεψης και έγινε σύγκριση με τα πειραματικά.	el
heal.abstract	The following paper was carried out in order to test the processability of turning nano-reinforced aluminum matrix materials with reinforcement of Graphene nanoplatelets - GNPs. The incorporation of the graphene nanoparticles into aluminum was carried out by the free-molding method with stirring at a mold temperature of 100°C. The addition of GNPs was done at 0.10% wt., 0.20% wt., 0.30% w.t., 0.40% wt. and 0.50% wt. In the resulting cylindrical specimens, the appropriate configurations were carried out to perform the experiments at the selected cutting conditions. In terms of turning, the Taguchi method was used and through it a table of variables used in the experiments was created. This resulted in the values of the cutting speed, the cutting base and the feed rate of the nine experiments. The cylindrical specimens were turned into the CNC lathe. During the turning process the cutting forces were measured in each experiment with the help of the dynamometer. At the end of each experiment the disposals created were collected. During turning, the phenomenon of built up edge (BUE) was strongly influenced by the ductility of the aluminum. A change in the morphology of the debris was observed by the change of propulsion in all the experiments. It was also observed that with the increase in the GNPs content in the continuous waste the reunification of waste cycles became more intense. In discontinuous waste, the increase in GNPs caused a reduction in their size. With the statistical analysis (Taguchi method) we studied the influence of cutting speed, cutting depth and propulsion on the parameters of roughness Ra, Rt and RMS and the main cutting force component (Fz). We also used the analysis of variance (ANOVA) and the percentage of the effects was found. Finally with regression, theoretical predictive models were created and then they were compared to the experimental ones.	en
heal.advisorName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βοσνιάκος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Μακρόπουλος, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	205 σ.
heal.fullTextAvailability	true