rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Zastosowanie wyników symulacji numerycznej do analizy i poprawy przemysłowego procesu wytwarzania odkuwki zaworu

Artykuł dotyczy wykorzystania wyników modelowania numerycznego do wielowariantowej symulacji procesu wytwarzania odkuwki zaworu ze stali chromowo-niklowej przeznaczonej dla silników samochodów ciężarowych. Odkuwka tego typu wytwarza-na jest w dwóch operacjach: wyciskania współbieżnego długiego trzonka, a następnie kucia wykańczającego głowy zaworu. Głównym problemem w tym procesie jest stosunkowo niska trwałość narzędzi; w pierwszej operacji wyciskania obserwowane jest przedwczesne zużycie matrycy, a w drugiej operacji niska trwałość stempla, co związane jest z intensywnym zużyciem ściernym oraz adhezją materiału odkuwki do narzędzi. Modelowanie numeryczne przeprowadzono przy użyciu pakietu obliczeniowego Forge 2.0, w celu analizy wpływu zmian warunków temperaturowych oraz tarcia. Szczegółowej analizie poddano drugą operację kształtowania – kucie na gorąco głowy zaworu,  gdyż  w  przemysłowym  procesie,  ze  względu  na  niewystarczającą  kontrolę kluczowych parametrów technologicznych, mogą wystąpić niewielkie zmiany warunków tribologicznych, co wpływa na poprawność całego procesu. Przeprowadzona wielowariantowa analiza procesu kucia z wykorzystaniem modelowania numerycznego do-starczyła wielu cennych informacji dotyczących zmian kluczowych parametrów trudnych  do  uzyskania  podczas  analizy  procesu  przemysłowego  oraz  ich  wzajemnego wpływu na siebie, takich jak: rozkłady pól temperatury, nacisków oraz parametrów określających  zużycie,  a  także  przebiegów  sił  kucia.  Na  tej  podstawie  możliwe  jest wprowadzenie bez większych obaw istotnych zmian w procesie przemysłowym, w celu uzyskania jego stabilności i powtarzalności oraz zwiększeniu trwałości oprzyrządowania kuźniczego.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Ocena procesów zużycia matryc do wyciskania profili aluminiowych na podstawie badań SEM, rentgenowskiej analizy fazowej i chropowatości powierzchni

W publikacji przedstawiono wyniki badań SEM, analizy fazowej XRD i chropowatości powierzchni części kalibrującej matryc i bieżni rdzeni do wyciskania profili aluminiowych. Na przykładach matryc i rdzeni eksploatowanych w różnych warunkach zidentyfikowano procesy ich zużycia. Wyniki badań skłaniają do rekomendacji procesów azotowania bez wytworzenia warstwy faz ε i γ’ oraz bez wydzieleń fazy γ’ w strefie azotowania wewnętrznego do wytwarzania narzędzi do wyciskania aluminium.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Odporność korozyjna nowych, biozgodnych materiałów kompozytowych do zastosowań biomedycznych otrzymanych metodą iskrowego spiekania plazmowego

Inżynieria biomateriałów oraz technologie związane z medycyną należą do jednej z najbardziej dynamicznie rozwijających się dziedzin naukowych w ostatnich latach. Tytan i jego stopy wraz ze stopami na osnowie żelaza, kobaltu oraz stopami z pamięcią kształtu tworzą grupę biomateriałów metalicznych. Tytan i jego stopy w porównaniu z innymi materiałami metalicznymi charakteryzuje się dobrą biozgodnością, niskim w porównaniu z innymi biomateriałami metalicznymi, ale porównując do metali w ogóle do np. aluminium ma niższy moduł Younga, wysoką wytrzymałością względną i niskim ciężarem właściwym. Istotnym elementem tego materiału jest odporność korozyjna, której analiza i badania są przedmiotem niniejszej pracy. W pracy przedstawiono analizę odporności korozyjnej nowych stopów tytanu otrzymanych metodą metalurgii proszków, konsolidowanych technologią SPS z różnymi parametrami procesu. Technologia SPS jest procesem konsolidacji materiałów z proszków w określonej temperaturze i pod określonym ciśnieniem (prasowanie), które powodują odkształcenie plastyczne ziaren scalanego proszku. Tak przygotowane próbki porównano z materiałem komercyjnym – lity stop Ti6Al4V ELI w postaci pręta. Przedmiotem analizy były krzywe potencjodynamiczne wykonane na podstawie danych uzyskanych z urządzenia SP-150 marki Bio-Logic Science Instruments z przystawką niskoprądową w komorze pomiarowej o pojemności 1 litra. Porównano charakterystyki korozyjne nowych stopów tytanowych i litego stopu handlowego. Wyznaczono także porowatość, gęstość oraz twardość. Stwierdzono przesuniecie potencjału korozyjnego badanych spieków w stronę wyż- szych potencjałów względem stopu handlowego. Zaobserwowano korelację pomiędzy właściwościami korozyjnymi, a właściwościami mechanicznymi materiałów uzyskanych dla różnych parametrów spiekania.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza zużycia narzędzi kuźniczych przy wykorzystaniu ramienia pomiarowego ze zintegrowanym skanerem laserowym

Praca dotyczy możliwości wykorzystania technik skanowania 3D do kontroli zmian geometrii warstwy wierzchniej narzędzi kuźniczych w oparciu o pomiar zmian geometrycznych odkuwek cyklicznie pobieranych z procesu. Do badań wytypowano proces kucia odkuwki pokrywy stosowanej jako uszczelniacz wału korbowego w samochodach ciężarowych. Szczegółowej analizie poddano zużywanie się narzędzia – wypełniacza, stosowanego w drugiej operacji kucia (w górnym zestawie narzędzi). Badania zostały podzielone na dwa etapy. Pierwszym etapem była analiza zużycia narzędzi na podstawie bezpośredniego skanowania ich powierzchni, a następnie opracowania krzywej zużycia – ubytku materiału w zależności od liczby odkuwek. W drugim etapie przeprowadzono skanowanie wybranej powierzchni cyklicznie pobieranych odkuwek i na tej podstawie dokonywano analizy postępującego przyrostu materiału, co jednocześnie stanowiło ubytek materiału na narzędziach. Następnie wyznaczono charakterystykę zmian geometrii odkuwek i porównano z krzywą zużycia dla narzędzi. Uzyskane analizy wykazały dużą zgodność, co wskazuje na możliwość wykorzystania pośredniej metody skanowania odwrotnego 3D (na podstawie pomiarów powierzchni odkuwek) do analizy zmian geometrii warstwy wierzchniej narzędzi kuźniczych, bez konieczności ich demontażu z agregatu kuźniczego. Zaproponowane przez autorów innowacyjne podejście do oceny aktualnego stanu narzędzia kuźniczego pozwala na podejmowanie decyzji o przedłużeniu bądź skróceniu czasu jego eksploatacji na podstawie rzeczywistego (bieżącego) zużycia, a nie na podstawie sztywno ustalonej trwałości (maksymalnej liczby wykonanych odkuwek). Wykazane w pracy wady i zalety opracowanej metody z wykorzystaniem skanowania 3D pozwalają na wydłużenie czasu eksploatacji oprzyrządowania kuźniczego, a tym samym na wymierne obniżenie kosztów produkcji.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza właściwości mechanicznych i dokładność wymiarów cienkościennych kształtowników zamkniętych wyciskanych ze stopu AW6082

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości wyciskanych cienkościennych
(grubość ścianki ok. 1,2 mm) kształtowników zamkniętych ze stopu AW6082 w stanie
T5. Kształtowniki wyciskano metodą wyciskania zgrzewającego, za pomocą 6-otworowych
matryc mostkowo-komorowych. Optymalizowano parametry wyciskania zmieniając
prędkość wyciskania oraz szybkość chłodzenia. Wyznaczono właściwości mechaniczne,
twardość, grubość ścianek oraz chropowatość powierzchni kształtowników
poddanych wyciskaniu z różną prędkością (9, 10 i 12 m/min), chłodzonych na
wybiegu prasy z różną szybkością chłodzenia (natryskiwanie wodne-spray, fala wodna)
oraz starzonych sztucznie w temperaturze 180oC w czasie 2 godzin. Na podstawie
badań stwierdzono, że przy najwyższej zastosowanej prędkości wyciskania 12 mm/min
udało się osiągnąć wysokie właściwości mechaniczne oraz drobnoziarnistą równomierną
strukturę. Na podstawie badań grubości profili stwierdzono, że pomimo
otrzymania wyrobu o zadowalającej tolerancji grubości istnieje konieczność korekty
matrycy, aby uzyskać bardziej równomierny rozkład. Zmiana grubości ścianki owalnego
profilu wynika nie tylko ze szczeliny wypływu ale również z trudnego do przewidzenia
na etapie projektowania ugięcia matrycy podczas wyciskania. Prędkość wyciskania
wpływa również na jakość powierzchni profilu, która wyrażona poprzez parametr
chropowatości Ra jest najgorsza przy wyciskaniu z prędkością 9m/min. W wyniku
wzrostu prędkości wyciskania do 10 lub 12 mm/min chropowatość obniża się, co
poprawia jakość powierzchni. Zmiana szybkości chłodzenia z chłodzenia powietrzem
na natryskiwanie wodne lub za pomocą tzw. fali wodnej spowodowała wzrost wytrzymałości
do zakładanej i pożądanej przez odbiorcę końcowego tj. Rm, > 310 MPa, ale
jednocześnie nie wpłynęło to na znaczny spadek wydłużenia względnego A.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Zaawansowane technologie wytwarzania komponentów poprzez kucie i spiekanie proszków

W wyniku opracowania nowych, zaawansowanych technologii metalurgii proszków, nowe materiały i kompozyty proszkowe są obecnie szeroko stosowane w wielu dziedzinach techniki, ze względu na ich zdolność do uzyskiwania pożądanych właściwości mechanicznych i innych właściwości fizycznych. W niniejszej pracy przeglądowej przedstawiono analizę obecnego stanu wiedzy i wskazano główne kierunków rozwoju technologii metalurgii proszków. W przemyśle części spiekanych z proszków metali, całkowita wielkość produkcji wzrasta, a ich dominujące aplikacje rozpowszechniają się. W szczególności, analizowane jest ich wykorzystanie do różnych innowacyjnych zastosowań technologicznych opracowanych przez Instytut Obróbki Plastycznej (INOP) i wdrażanych w przemyśle. Omówiono technologie wytwarzania części proszkowych o podwyższonej gęstości, zagęszczania w technologii ,,warm flow”, SPS i PASHS opracowanych przez INOP. W INOP rozwijane są następujące zaawansowane technologie kucia i spiekania części proszkowych: I) technologia kucia części proszkowych o podwyższonej gęstości, II) technologia impregnacji smarami stałymi części proszkowych, III) technologia kształtowania/kucia „warm flow” części proszkowych o złożonym kształcie, IV) technologia usuwania lepiszcza i spiekania części wytworzonych technologią „warm flow”, V) technologia spiekania reakcyjnego stalowych części proszkowych, VI) iskrowe spiekanie plazmowe nowych nansotrukturalnych kompozytów, VII) Technologia syntezy SHS wspomaganej ciśnieniem. Niektóre wyniki badań dotyczące tych technologii przedstawiono w niniejszym artykule.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Własności zakładkowych złączy spajanych metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem (FSW – Friction Stir Welding)

Praca dotyczy problemu łączenia złączy zakładkowych wykonanych ze stopów aluminium technologią zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSW. Analizie poddano budowę złącza w strefach: natarcia, wpływu ciepła oraz spływu. Wykazano dużą niejednorodność i asymetrię złącza, charakteryzującą się wyraźną granicą między materiałem po rekrystalizacji i odkształceniu termomechanicznym. Próby ścinania ujawniły występowanie obszaru w strefie spływu, w którym występują przyklejenia między łączonymi elementami, obniżając jego wytrzymałość. W obszarze natarcia elementem decydującym o charakterze zniszczenia jest kształt linii styku łączonych materiałów. Dokonano analizy siły docisku oraz położenia narzędzia na jakość zgrzein. Wykazano, że najlepsze efekty łączenia  uzyskuje się prowadząc proces zgrzewania z kontrolowaną siłą docisku i z zachowaniem odpowiedniego ustawienia kąta pochylenia oraz głębokości jego zanurzenia w materiale.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza procesu kucia odkuwki typu rozwidlonego przy użyciu wyników symulacji numerycznej

W pracy przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu kucia matrycowego na gorąco odkuwki typu rozwidlonego stosowanej w układzie kierowniczym realizowanego na prasie korbowej. Głównym celem analizy było wykorzystanie modelowania numerycznego do analizy i poprawy przemysłowego procesu wytwarzania odkuwki. Termomechaniczny model kucia odkuwki z odkształcalnymi narzędziami opracowano przy użyciu oprogramowania Forge NX 2.0. Do zbudowania modeli narzędzi kuźniczych wykorzystano program Catia. W wyniku przeprowadzonego modelowania uzyskano, m.in.: rozkłady temperatur dla odkuwki i narzędzi oraz odkształceń plastycznych (uwzględniających zjawiska aktywowane cieplnie), a także zmiany wielkości ziarna oraz przebiegi sił kucia. Otrzymane wyniki pozwalają na pełną analizę procesu kucia, w tym: wpływu czasu i temperatury odkształcania na wielkość ziarna w materiale odkuwki, co w przyszłości może pozwolić na wykorzystanie ciepła kucia do planowanej obróbki cieplnej i uzyskania określonej mikrostruktury.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Sprzężona analiza Eulera-Lagrange’a w modelowaniu procesu wyciskania

W pracy przedstawiono badania eksperymentalne i symulacje numeryczne procesu wyciskania
warstwowych kompozytów metalowych o strukturze rdzeń–powłoka. W badaniach
eksperymentalnych badano próbki o stałym stosunku średnicy rdzenia (Al) do
zewnętrznej średnicy powłoki (Pb) oraz o różnym stopniu redukcji przekroju poprzecznego
wyrobu. Siła rejestrowana podczas badań posłużyła do weryfikacji poprawności
przyjętych modeli numerycznych. W symulacjach numerycznych procesu wyciskania
zastosowano osiowosymetryczny model Lagrange’a (program MSC Marc Mentat) oraz
model sprzężonej analizy Eulera-Lagrange’a (program Abaqus). Głównym problemem
obliczeń numerycznych są bardzo duże deformacje wsadowego materiału złożonego do
wykonania wyrobu kompozytowego. W podejściu Lagange’a uzyskanie zbieżności rozwiązania
wymaga ciągłego generowania nowych siatek elementów skończonych. Wpływa
to negatywnie na zbieżność obliczeń. Rozpatrywane zadanie rozwiązano jako problem
osiowosymetryczny. Podejście CEL nie wymagało generacji nowych siatek, ponieważ
Eulerowska siatka elementów skończonych pozostawała nieruchoma a przez nią przepływał
materiał. Dzięki temu uwarunkowanie problemu nie zmieniało się w czasie analizy,
a proces rozwiązywania był stabilny. W programie Abaqus analizy CEL są ograniczone
wyłącznie do problemów trójwymiarowych, co powoduje konieczność zastosowania
dużej ilości elementów i znacznie wydłuża czas obliczeń. Ze względu na symetrię
problemu rozpatrywano jedynie jedną czwartą modelu fizycznego, zmniejszając w ten
sposób liczbę stopni swobody. Uzyskane numerycznie wyniki w postaci wykresów zależności
siły w funkcji przemieszczenia stempla porównywano z rezultatami badań eksperymentalnych.
Oszacowanie siły w procesie uzyskane za pomocą obydwu podejść jest
porównywalne.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Kształtowanie profili cienkościennych wspomagane laserowo

W ostatnich latach badane są procesy kształtowania plastycznego z wykorzystaniem lokalnego nagrzewania laserowego. Nagrzewanie ma na celu umożliwienie lub ułatwienie obróbki plastycznej materiałów, które wykazują niekorzystne właściwości, jak: kruchość, silne efekty umocnienia czy powrotnego odkształcenia sprężystego. Zaprezentowane badania dotyczą hybrydowego termo-mechanicznego kształtowania plastycznego elementów cienkościennych z użyciem lokalnego nagrzewania materiału wiązką laserową. Docelowo prace są nakierowane na formowanie elementów ze stopów wykorzystywanych w przemyśle lotniczym takich, jak nadstopy niklu Inconel 625, Inconel 718, a także wysokostopowe stale martenzytyczne AISI 410 i AISI 325. Wstępne badania przeprowadzono z użyciem stali nierdzewnej X5CrNi18-10. Prace eksperymentalne i symulacje numeryczne objęły zachowanie się płaskowników o grubości 1 mm, poddanych działaniu obciążenia mechanicznego w układzie wysięgnikowym i nagrzewanych wiązką lasera CO2, przemieszczaną od swobodnego końca próbki do miejsca jej zamocowania. Doświadczalnie wykazano możliwość stosunkowo łatwego uzyskiwania dużych deformacji giętnych dzięki zastosowaniu nagrzewania laserowego. Zweryfikowane eksperymentalnie symulacje numeryczne, które wykonano metodą elementów skończonych, ujawniły intensywne płynięcie plastyczne warstwy ogrzewanej wiązką laserową. Towarzyszyło temu przemieszczanie się osi obojętnej przekroju. W kolejnym etapie badane było gięcie rur cienkościennych na specjalnie skonstruowanym stanowisku. Umożliwia ono kontrolowane wprowadzanie obciążenia mechanicznego, ogrzewanie materiału ruchomą wiązką laserową i wymuszanie zadanej deformacji zgodnie ze schematem kinematycznym urządzenia.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Badanie tarcia sztucznych stawów biodrowych : przegląd

W artykule analizowany jest stan wiedzy na temat warunków kinematycznych, tarcia i zużycia THR. Pokazano, że: 1) geometria złącza HIP określa warunki wpływu tarcia i zużycia; 2) tribologia (tarcie i zużycie) sztucznych stawów HIP (związanych z biokompatybilnością) to dwa kluczowe aspekty odpowiedzialne za kliniczny sukces implantu stawu biodrowego; 3) konieczna jest symulacja tarcia i zużycia w rzeczywistych warunkach pracy stawu biodrowego HIP, w celu oceny skuteczności różnych rozwiązań implantów biodrowych, poprzez porównanie ich parametrów tarcia w zależności od warunków smarowania i mechanizmów zużycia kontrolowanych za pomocą tarcia. Opracowano zmodyfikowany schemat kinematyczny symulatora ruchu z uwzględnieniem poszczególnych składowych ruchu oraz pomiarem siły tarcia komponentów i momentu obrotowego. Zainstalowane osobne czujniki obciążenia pozwalają mierzyć siłę osiową Fz wzdłuż osi kości udowej (z), moment Mz wokół osi z oraz momenty w osiach Mx i My. Opracowano procedurę obliczania parametrów tarcia i smarowania podczas całego cyklu symulacji, która zostanie wykorzystana do przetwarzania danych eksperymentalnych z testów symulacyjnych. Wyniki obliczeń parametrów Sommerfelda w każdym punkcie cyklu ruchu wraz ze schematem obciążenia normalnego pokazują, że parametr Sommerfeld zmienia się nieznacznie w zakresie 11,2·10-8–4,0·10-8 dla 50% cyklu. Zatem zmienność rzeczywistych warunków smarowania obciążonej części dla danego cyklu jest stosunkowo niewielka.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Wpływ temperatury i czasu spiekania na właściwości spieków z proszku Mg wytworzonych metodą SPS

Magnez ze względu na małą gęstość wynoszącą 1 /4 gęstości stali i 2 /3 gęstości aluminium znajduje coraz szersze zastosowanie jako materiał na elementy maszyn, głównie w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym. Do najważniejszych metod wytwarzania magnezu zalicza się metody odlewnicze i metalurgię proszków. Spośród metod metalurgii proszków za wysoce perspektywiczną uważa się metodę iskrowego spiekania plazmowego. W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem temperatury i czasu spiekania na gęstość, twardość oraz wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie spieków z proszku magnezu wytworzonych metodą iskrowego spiekania plazmowego. Spiekanie z wykorzystaniem urządzenia HP D 25-3 prowadzono w próżni w temperaturze 500 oraz 550°C w czasie 2,5, 5 i 10 min z szybkością nagrzewania wynoszącą 100°C/min i ciśnieniem prasowania wynoszącym 50 MPa. Z wytworzonych spieków wycięto za pomocą wycinania elektroerozyjnego próbki do badań, które następnie poddano pomiarom gęstości zgodnie z normą ISO 2738:2001 i twardości metodą Vickersa zgodnie z normą ISO 6507-1:2007, obserwacjom struktury za pomocą mikroskopii świetlnej oraz badaniom wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie. Przeprowadzono także obserwacje powierzchni przełomów próbek po statycznej próbie rozciągania za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej, co pozwoliło ujawnić międzykrystaliczny charakter powstałych pęknięć. Wykazano, że najkorzystniejszymi właściwościami odznaczają się spieki z proszku magnezu wytworzone w temperaturze 550°C w czasie 5 min, charakteryzujące się gęstością względną wynoszącą 99,83% i twardością wynoszącą 53 HV0,5 oraz wytrzymałością na rozciąganie wynoszącą 46 MPa i wytrzymałością na ściskanie wynoszącą 221 MPa.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Zastosowanie prasowania obwiedniowego do wytwarzania tarczy sprzęgła kłowego wykonanego ze stopu AlMgSi

W artykule przedstawiono wybrane wyniki analizy numerycznej prasowania obwiedniowego tarczy posiadającej trzy występy kłowe. Założono, że narzędzia wykonują ruch złożony, a tarcza (element składowy sprzęgła sprężystego kłowego) wykonana ze stopu AlMgSi jest kształtowana na zimno. Analiza termo-mechaniczna została wykonana za pomocą programu Deform-3D, który bazuje na metodzie elementów skończonych. Uzyskane wyniki obliczeń przedstawiają przede wszystkim znaczenie prędkości liniowej matrycy dolnej na wielkość siły prasowania oraz na zdolność wypełnienia wykroju roboczego przez materiał. Ponadto, autor porównał wyniki symulacji procesu prasowania obwiedniowego z tradycyjnym procesem wyciskania przeciwbieżnego tarczy sprzęgła kłowego.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Analiza numeryczna procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek drążonych ze stopu tytanu Ti6Al4V

W artykule przedstawiono wybrane wyniki analiz numerycznych procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) wałków drążonych ze stopu tytanu w gatunku Ti6Al4V. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, przy uwzględnieniu zjawisk cieplnych zachodzących podczas kształtowania. W szczególności badano progresje kształtu odkuwki w trakcie walcowania, zmiany grubości ścianki wyrobów walcowanych oraz  rozkłady siły walcowania. Rezultaty analizy wskazują na przydatność procesu WPK do kształtowania osiowo-symetrycznych wyrobów drążonych ze stopu tytanu Ti6Al4V.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Zastosowanie techniki termowizyjnej w procesach walcowania

Temperatura odkształcanego materiału jest jednym z najważniejszych parametrów w wielu procesach technologicznych, w tym także w procesach walcowania. Dokładna znajomość i możliwość sterowania rozkładem temperatury w materiale podczas poszczególnych etapów procesu walcowania pozwala na prowadzenie procesu, w warunkach zapewniających uzyskanie gotowego wyrobu o żądanej budowie mikrostrukturalnej i własnościach mechanicznych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów temperatury odkształcanego materiału podczas procesów walcowania w warunkach przemysłowych oraz laboratoryjnych. Badania w warunkach przemysłowych prowadzono podczas procesu walcowania blach stalowych. Badania w warunkach laboratoryjnych przeprowadzono dla procesu walcowania trudno odkształcalnego stopu aluminium w trójwalcowej walcarce skośnej. Otrzymane wartości temperatury porównano z wartościami zarejestrowanymi przez systemy pomiarowe zainstalowane w liniach technologicznych, a także z wynikami obliczeń numerycznych. Ponadto w artykule przedstawiono wyniki badań temperatury walców żeliwnych oraz walców z pierścieniami wykonanymi z węglików spiekanych, podczas procesu wielożyłowego walcowania prętów żebrowanych. Do badań temperatury zastosowano kamerę termowizyjną ThermaCAM SC640 firmy FLIR Systems, wyposażoną w niechłodzony detektor. Na podstawie przedstawionych w pracy wyników badań stwierdzono, że w przypadkach, gdy nie jest możliwy pomiar temperatury metodą kontaktową, przy prawidłowo określonych parametrach (głównie emisyjności badanego materiału) można uzyskać wysoką dokładność pomiarów temperatury z zastosowaniem techniki termowizyjnej. Przeprowadzone w pracy badania wykazały zalety techniki termowizyjnej, która pozwala na określenie rozkładu temperatury na powierzchni badanego materiału w przeciwieństwie do pomiaru punktowego, z zastosowaniem pirometru.

Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa