جلسه دفاعیه دکتری آقای سید علی اشرف طالش   دانشجوی دکترای رشته مهندسی مکانیک   گرایش طراحی کاربردی  تحت عنوان " بررسی اثرات سطوح خورده شده و اصلاح شده با پوشش PLA به روش پرینت سه‌بعدی بر خواص خستگی خمشی پرچرخه در آلیاژ منیزیم AM60 " در روز دوشنبه مورخه 07/12/1402 ساعت 11:30  در  دانشکده مهندسی مکانیک برگزار شد.

این رساله تحت راهنمایی آقای دکتر محمد آزادی و توسط داوران آقای دکتر حامد سعیدی گوگرچین و دکتر کاظم رضا کاشی زاده (داوران خارجی) و آقای دکتر علی قدوسیان  (داوران داخلی) مورد ارزیابی قرار گرفت. 

چکیده رساله

در این رساله هدف بررسی خواص خستگی و خستگی خوردگی آلیاژ منیزیم AM60 است. بدین منظور ابتدا نمونه‌های استاندارد آزمون خستگی از شمش آلیاژ منیزیم به روش ماشین‌کاری و CNC تولید شدند. از طرف دیگر پوشش‌های پلیمری از جنس پلی لاکتیک اسید (PLA) نیز با پرینتر سه‌بعدی مدلسازی رسوب ذوبی (FDM) ساخته شدند. این پوشش‌ها با استفاده از چسب اپوکسی غفاری که سازگار با بدن است به یکدیگر متصل شدند. به طور کلی چهار نوع آزمون اجرا شد. آزمون خستگی و آزمون خستگی خوردگی برای نمونه‌های با و بدون پوشش اجرا شد. آزمون خستگی خمشی دورانی برطبق استاندرد ISO1143 اجرا شد. در آزمون خوردگی نمونه‌ها در محلول شبیه‌ساز بدن (SBF) به مدت 28 روز قرار گرفتند. از آنجاییکه سطح نمونه‌های خورده شده دارای حفره‌های ریز است و اثر این حفره‌ها در محاسبه سطح تنش اعمالی در آزمون خستگی خمشی دورانی لحاظ نمی‌شود، شبیه‌سازی عددی با دو مدل متفاوت که هرکدام اثر تعداد حفره‌ها و شعاع حفره‌ها را در نظر می‌گیرید، با کمک نرم‌افزار آباکوس اجرا شد. در آخر نیز سطح شکست نمونه‌های استاندارد پس از آزمون خستگی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) بررسی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که وزن نمونه‌ها در آزمون خوردگی برای نمونه‌‌های منیزمی ابتدا افزایش و سپس با گذشت زمان کاهش می‌یابد. طول عمر نمونه‌های خورده شده به طور کامل از طول عمر نمونه‌های خورده نشده عقب تر بود. مکانیسم‌های شکست نیز عمدتا نشان دهنده شکست ترد قطعه بودند. نمونه‌های خورده نشده با پوشش طول عمر خستگی بیش‌تری داشتند. در مورد نمونه‌های خورده شده همراه با پوشش، با وجود استفاده از محلول 10 برابر قوی‌تر، طول عمر خستگی این نمونه‌ها تنها 35 درصد کاهش یافت. نتایج FE-SEM شکست ترد و خطوط ساحلی را نشان داد. علاوه بر این، جدا شدن چسب از پوشش و منیزیم مشاهده شد. محصولات خوردگی شامل ریزترک‌ها و حفره‌ها بر روی سطح شکست نمونه‌ها بود که باعث تمرکز تنش و رشد ترک شد. عیوب ناشی از انتشار گازها نیز در پوشش های پلیمری مشاهده شد.