Πολυπαραμετρική ανάλυση τόρνευσης ενισχυμένων με νανοδομές γραφενίου σύνθετων υλικών μήτρας πολυαιθυλενίου

Δέδες, Βλάσιος; Dedes, Vlasios

dc.contributor.author	Δέδες, Βλάσιος	el
dc.contributor.author	Dedes, Vlasios	en
dc.date.accessioned	2018-12-03T11:29:39Z
dc.date.available	2018-12-03T11:29:39Z
dc.date.issued	2018-12-03
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48190
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8805
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
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	Πολυαιθυλένιο	el
dc.subject	Τόρνευση	el
dc.subject	Πολυπαραμετρική Ανάλυση	el
dc.subject	Σύνθετο υλικό	el
dc.subject	Graphene	el
dc.subject	HDPE	el
dc.subject	Multi-parameter analysis	el
dc.subject	Turning	el
dc.subject	Graphene Nanoplatelets	el
dc.subject	Nanocomposite material	el
dc.subject	Machining	el
dc.subject	Πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας	el
dc.subject	Νανοδομές γραφενίου	el
dc.title	Πολυπαραμετρική ανάλυση τόρνευσης ενισχυμένων με νανοδομές γραφενίου σύνθετων υλικών μήτρας πολυαιθυλενίου	el
dc.title	Multi-parameter analysis in turning of GNPs reinforced HDPE matrix particulate composites	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ	el
heal.classification	ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΥΛΙΚΩΝ	el
heal.classification	COMPOSITE MATERIALS	en
heal.classification	Turning (Lathe work)	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/af724f05f61ef305eee5da55bd5d31ef6237e2a3
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/12ca5151411399c77d21d70b67b67a46b688b242
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/af724f05f61ef305eee5da55bd5d31ef6237e2a3
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85138931
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-31
heal.abstract	Τα νανοσύνθετα υλικά ή πιο αναλυτικά τα σύνθετα υλικά με ενίσχυση νανοϋλικών, αποτελούν την αιχμή του δόρατος της επιστήμης και της τεχνολογίας των υλικών, καθώς από το στάδιο της ανακάλυψης και της ανάπτυξης, βρίσκονται πλέον στο στάδιο της εφαρμογής. Το γεγονός αυτό δε συνεπάγεται αυτόματα ότι τερματίστηκε η έρευνα των νανοϋλικών. Αντιθέτως, ο ρυθμός έρευνας αυξήθηκε, καθώς απαραίτητη προϋπόθεση ορθής χρήσης των νανοσύνθετων υλικών είναι η πλήρη κατανόηση τους. Για το λόγο αυτό, η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τη διερεύνηση της κατεργασιμότητας σε δοκιμές τόρνευσης, του νανοσύνθετου υλικού μήτρας πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) ενισχυμένης με νανοδομές γραφενίου (GNPs), μέσω παραμετρικής ανάλυσης. Τα κυλινδρικά δοκίμια παρασκευάστηκαν μέσω εκβολής, αφού η ενσωμάτωση των νανοδομών γραφενίου είχε επιτευχθεί μέσω ανάδευσης με τα πέλλετ πολυαιθυλενίου σε θερμοκρασία δωματίου. Δημιουργήθηκαν τέσσερις διαφορετικές ομάδες δοκιμίων, 0%, 1%, 2% και 3%, ανάλογα την περιεκτικότητα της μήτρας πολυαιθυλενίου σε γραφένιο. Οι τελικές διαστάσεις των δοκιμίων, οι οποίες ήταν 150mm μήκος και 11mm διάμετρος, τους δόθηκαν μέσω κοπής σε δισκοτόμο και μίας αρχικής επεξεργασίας σε τόρνο. Στη συνέχεια, ορίστηκαν οι τιμές των τριών παραμέτρων της κοπής, οι οποίες ήταν το βάθος κοπής, η ταχύτητα περιστροφής και η πρόωση και μέσω της μεθόδου Taguchi δημιουργήθηκε ένας πίνακας 16 διαφορετικών πειραμάτων. Κάθε κοπή είχε μήκος 20mm, ενώ τα πειράματα κοπής διεξήχθησαν σε ένα τόρνο CNC, όπου κατά τη διάρκεια της κοπής μετρήθηκαν οι παραγόμενες δυνάμεις με τη χρήση ενός δυναμόμετρου. Μετά το πέρας των πειραμάτων, μετρήθηκε η τελική τραχύτητα επιφανείας, μέσω των παραμέτρων τραχύτητας Ra, Rq, Rt και Sm, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια, μαζί με τη δύναμη Fzmax, για την εξαγωγή αποτελεσμάτων μέσω της μεθόδου ανάλυσης της διακύμανσης (ANOVA). Αναλύοντας τα πειραματικά δεδομένα, από τις παραμέτρους της τραχύτητας διαφαίνεται ότι η κατεργασιμότητα του νανοσύνθετου επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την πρόωση, ενώ όσο το ποσοστό γραφενίου αυξάνεται, η σημαντικότητα της προώσεως σημειώνει ανοδική πορεία. Παράλληλα, η δύναμη της κοπής επηρεάζεται κυρίως από το βάθος κοπής και όσο αυξάνεται η περιεκτικότητα γραφενίου στο σύνθετο υλικό, το φαινόμενο αυτό γίνεται πιο έντονο.	el
heal.abstract	Nanocomposite materials or more analytically, composites reinforced with nanomateri-als are state of the art of the materials science and technology, as they have moved forth, from the stage of discovering and developing, to the stage of practical application. This fact does not mean that research about nanocomposite materials has stopped. Contrariwise, the tempo of researching is much higher than before, mainly because it is a necessity to be completely understood in their whole, before being used in scientific or everyday-use applications. Thus, this thesis is about the machinability of graphene nanoplatelets (GNPs) reinforced high density polyethylene (HDPE) matrix particulate composites in turning, via multi-parameter analysis. The cylindrical specimens, which have been made with extrusion, after mixing the GNPs with the HDPE pellets in room temperature, depending on the percentage of GNPs, were categorized in four different groups, 0%, 1%, 2% and 3%. Also, the final dimensions of the specimens were 150mm length and 11mm diameter and they ob-tained them after they had been cut in a tabletop cut-off machine and turned in a lathe. Furthermore, the three cutting parameters were the depth of cut, the rotational speed and the feed rate. After defining the values for each one of the cutting parameters, a table with sixteen different experiments was created using Taguchi method. The exper-iments took place in a CNC lathe and for each one of them a 20mm-length part was cut from its specimen. Moreover, for every experiment were measured the produced forces using a dynamometer. When the experiments were completed, the roughness of the surface had been measured, using the roughness parameters Ra, Rq, Rt and Sm. The four roughness parameters alongside with cutting force Fzmax¬, which had been measured before via the dynamometer, have been used for exporting results by using analysis of variance (ANOVA). Analyzing the experimental data regarding to parameters of surface roughness, the machinability of nanocomposite material is basically affected by feed rate, which in-creases while the percentage of graphene in the nanocomposite material also increas-es. Furthermore, cutting force (Fzmax) is mainly affected by depth of cut. This influence increases while the percentage of graphene in the nanocomposite material also in-creases.	en
heal.advisorName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	150 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true