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Schermöglichkeiten

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Forschung durch die Universität von Strathclyde bietet eine Weise an, einen neuen Typ leichter hergestellter freier Raum zu produzieren

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Der Gebrauch von hergestellten freien Räumen ist jetzt in der Automobilherstellung gut eingerichtet. Der offensichtlichste Nutzen gewann von diesem Prozess ist Gewichteinsparung, zum Beispiel, um Extrabereiche der stärke des Werkstückes insbesondere zu produzieren, indem er materielle Stärke nur in jenen Bereichen erhöhte.

Bis jetzt sind einige Methodologien eingesetzt worden, um diese Ziele zu erzielen. Das höchst Common beziehen den Gebrauch von Schweißen in eine von zwei Möglichkeiten mit ein. Das erste ist, Extrastärke in einem bestimmten Standort zu erzielen, indem es ein Ergänzungsstück des Materials zu einem Gesicht des betroffenen Bereichs befestigt. Das zweite ist, Rand-zurandlängen von verschiedenen Materialien der gleichen Stärke zusammen zu schweißen, um freie Räume von Eigenschaften des einheitlichen Erscheinungsbilds aber des Unterschieds in den verschiedenen Bereichen zu erzielen. Jede Weise, das Ergebnis ist, hergestellte geschweißte freie Räume (TWBs) zu produzieren.

Ein alternativer Ansatz ist, freie Räume der einzelnen materiellen Zusammensetzung aber der unterschiedlichen Stärken – und folglich lokalisierte Eigenschaften – mittels eines Walzens zu schaffen gewesen, in dem der Abstand zwischen den Rollen als die Werkstückdurchläufe durch sie verbreitert oder verengt. Wieder sagt der Name ihn gesamt- hergestellte gerollte freie Räume (TRBs).

Leider haben beide Ansätze ihre Nachteile. Das Schweißen verschiedenen von Stücken Material produziert zusammen Unstimmigkeiten im Werkstück, während das Walzen eine übermäßig lange Stärkeübergangszone produzieren kann.

Eine vollständig unterschiedliche Annäherung ist, gerichtete Wärmebehandlung zu verwenden gewesen, um lokalisierte Schwankungen der Materialeigenschaften zu produzieren. Oberflächlich scheint mindestens dieses sehr viel versprechend, da es den gewünschten optimalen Satz von Zielen für einheitliche materielle Stärke, lokalisierte Eigentumsveränderung und homogene Zusammensetzung theoretisch erzielen kann. Jedoch in der Praxis hat das Verfahren schwieriges geprüft, in einer konsequenten Art zu steuern; die Heizung eines Metalls hat eine inhärente Tendenz, zu verursachen generalisiert eher als lokalisierter Temperaturanstieg.

Erforschung eines neuen Typs hergestellter freier Raum

Gibt so es irgendeine andere Weise, diesen Satz ideale Ziele zu erzielen? Gut nicht ziemlich schon, aber, wenn die Forschung, die z.Z. an der Universität von Strathclyde in Glasgow, Großbritannien durchgeführt wird, sein Versprechen dann erfüllt, wird möglicherweise die Aussicht eine Wirklichkeit in nicht allzu ferner Zukunft.

Die wirklich aufregende Aussicht, die heraus durch I-ECAP gehalten wurde, war vom Produzieren von hergestellten freien Räumen, in denen die Eigenschaften schwankten, während die Stärke konstant blieb

Die vorliegend Forschung wird von Dr. Andrzej Rosochowski der Abteilung des Entwurfs-, Fertigungs-und Technik-Managements geführt, und sie erforscht das Potenzial eines Prozesses, der als Zuwachsdas gleichgestellt-Kanal-eckige Drücken bekannt ist (I-ECAP) zum eines neuen Typs hergestellter freier Raum zu produzieren, den er einen hergestellten geschorenen freien Raum (TSB) nennt.

Rosochowski beschreibt I-ECAP als „schwerer Plastikdeformationsprozeß“ der lange Stangen, Platten und Blätter des Metalls mit einer passend weiter entwickelten internen Struktur und einer erhöhten Stärke produzieren kann, die dennoch ausreichende Duktilität behalten. Bis jetzt ist der Prozess gezeigt worden, um als Mittel des Herstellens von Blättern der variablen Stärke in fünf verschiedenen Metallen effektiv zu sein: Aluminium, Magnesium, Kupfer, Eisen und Titan. Aber er ist auch überzeugt, dass er verwendet werden könnte, um hergestellte freie Räume der gleichen Stärke dennoch der unterschiedlichen Härte und der Stärke, auf eine Art zu schaffen, die Durchführbarkeit und Übereinstimmung kombinieren würde.

Schaffung einer ultra-feinen gekörnten Struktur

Grundlegendes ECAP, erklärt Rosochowski, ist jetzt ein gut eingerichtetes Herstellungsverfahren. Es bezieht mit ein, einen Durchschlag zu verwenden, um ein quadratisches oder zylinderförmiges Billet des Metalls durch einen Inputkanal des konstanten Profils und dann durch einen Winkel von 90° zu drücken, bevor es durch einen Ausgabekanal des gleichen Profils geführt wird. Plastikdeformation des Materials wird durch einfache Schere in einer Dünnschicht entlang der diagonalen Fläche an der Kanalüberfahrt verursacht. Das Ziel ist, innerhalb des Metalls eine ultra-feine gekörnte Struktur zu schaffen, in der eine vorher grobe interne Korngröße geändert wird, damit alle Körner kleiner als ein Mikrometer in der Breite werden.

Um dieses zu erzielen, wird der Prozess im Allgemeinen mehrmals mit dem Billet wiederholt, das über seine Achse zwischen Durchläufe gedreht wird damit die Änderung in den Materialeigenschaften gleichmäßig verteilt wird. Gesamt, bietet er den Vorteil des Seins ziemlich direkt in beiden seinen Ausrüstungsnachfragen und im Verfahren selbst an, aber hat den Nachteil, dass, mit kurzen Billets mindestens, es vom Material ziemlich kostspielig ist, weil die Enden des Werkstückes underformed. Er ist auch, Rosochowski-Anmerkungen, unpraktisch, den Prozess für Werkstücke der großen Länge einzusetzen. Im Falle der Stangen zum Beispiel er sagt, dass die effektive Grenze erreicht wird, wenn das Verhältnis der Länge zur Breite 6 übersteigt: 1.

Entwickeln des ECAP-Prozesses

Demgegenüber ist I-ECAP viel neuer. Es geht nur ein Jahrzehnt zurück und die europäischen und US-Patente wurden bereits 2012 und 2014 beziehungsweise registriert. Beide wurden in Rosochowskis Namen registriert, obwohl er scharf ist, zu betonen, dass er nah mit Professor Lech Olejnik der Warschau-technischen Hochschule zurück in seinem gebürtigen Polen gearbeitet hat. Wie in herkömmliches ECAP, bezieht der Prozess auch mit ein, Billets durch Einlass- und Ausgangkanäle mit einer intervenierenden 90° Drehung zu drücken. Der Unterschied leitet von zwei bestimmten Aspekten des Prozesses ab.

Das erste ist, dass das Material durch den Prozess in einer Reihe von Schritten eher als in einer einzelnen bewegt wird, ununterbrochenen Aktion – folglich die Beschreibung von ihm, wie ‚Zuwachs‘. Zusätzlich zur Anwendung der Kraft gegen das schleppende Ende des Billets, das es durch den Prozess bewegt, ist der zweite wesentliche Unterschied, dass I-ECAP eine weitere lochende Aktion gegen die Oberfläche des Billetrechtes am Punkt miteinbezieht, in dem es durch den 90° Winkel auf jeder der Gelegenheiten gedreht wird, wenn das Billet angehalten wird. Es ist diese weitere Schlagaktion, die den ganzen Prozess mit nicht nur seiner qualitativen Leistung aber auch seiner Flexibilität versieht.

Die Kraft, die in diese Aktion mit einbezogen wird, ist beträchtlich. Im Falle des Titans zum Beispiel es ist ungefähr 30 Tonnen Kraft in einem Zyklus, der zwei Sekunden dauert, obwohl Rosochowski sagt, dass für Anwendungen das Miteinbeziehen möglicherweise der weiteren Entwicklungsarbeit der Feinblechematerialien den Gebrauch von unteren Kräften bei höheren Frequenzen erleichterte.

Neue Forschung konnte hergestellte freie Räume verbessern

Wie Rosochowski erklärt, ermöglicht wiederholter Gebrauch von dem Prozess auf einem einzelnen Werkstück schließlich der internen Struktur des „ganzen Volumens“, das betroffen ist, gegebenenfalls geändert zu werden, aber er sollte die Produktion von freien Räumen der gleichen und unterschiedlichen Stärke erlauben. Da der Hauptmodus der Deformation des Werkstückes einfache Schere ist, ist dieses auch der Ursprung des Ausdruckes herstellte geschorene freie Räume.

Um Rosochowski dass sagt, er zuerst anfing, die Idee fünfzehn Jahre vor, als Ausdehnung seiner Anfangsarbeit im Bereich der Metallformung zu erforschen. Er sagt, dass er am Potenzial „des Verbesserns der Eigenschaften des Metalls interessiert wurde, indem er sein Korngefüge weiter entwickelte“. Allerlei interessante Möglichkeiten im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften des Materials werden, er merkt möglich, sobald die Korngröße auf einem Untermikrometerniveau verringert werden kann.

Die Verknüpfung zwischen den zwei Bereichen, fügt er hinzu, ist extrem nah, weil die Änderung in den Eigenschaften durch einen Metall-Formungsprozeß produziert wird, der darauf abzielt, das Metall zu belasten, ohne es zu beschädigen. Vor Behandlung haben die meisten Metalle eine interne Korngröße im Bereich von 20-300 Mikrometern.

Halten von Stärkekonstante

Innerhalb der letzten fünf Jahre fing Rosochowski an, festzustellen, dass die I-ECAP Annäherung nicht nur die Fähigkeit anbot, das Korngefüge eines Materials und folglich seiner Eigenschaften zu ändern, aber auch seine Stärke. Dennoch die wirklich aufregende Aussicht, dass der Prozess, der heraus gehalten wurde, vom Produzieren von hergestellten freien Räumen war, in denen die Eigenschaften schwankten, während Stärke konstant blieb.

Im Teil sagt er, ist dieses, weil Werkstücke der einheitlichen Stärke in sich selbst einfacher, in einer Herstellungsumwelt zu verarbeiten sind. Jedoch würde diese Fähigkeit auch helfen, die Leistungsfähigkeit des Materialverbrauches zu maximieren, da die freien Räume sein konnten so dünn wie mögliche wann den erforderlichen Grad an Stärke in den Schlüsselbereichen noch bereitstellend. Die Zunahme der Anfangsfestigkeit des Materials, das erzielt werden kann, ist beträchtlich. Im Extremfall – der vom Kupfer – Rosochowski sagt, dass Labortätigkeit gezeigt hat, dass eine Zunahme von soviel wie 300% möglich ist.

Bis jetzt ist Arbeit nur an der Laborstufe ausgeführt worden, aber Rosochowski sagt, dass es jetzt Zeit ist, damit er die Wahlen für die Anwendung dieser Technik in der Industrie erforscht. „Ich suche Partner und finanzierend von der Industrie,“ bestätigt er. Er ist überzeugt, dass die grundlegende Methodologie mindestens für die Produktion von hergestellten freien Räumen der unterschiedlichen Stärke nachgewiesen worden ist, aber gesteht zu, dass seine Entwicklung als Mittel des Produzierens von freien Räumen von unterschiedlichen Eigenschaften noch von gleicher Stärke nicht ist, wie weit modern. Jede Weise, Automobilherstellung ist ein Hauptzielgruppebereich für die zukünftige Entwicklung und die Anwendung der Technik auf einer industriellen Ebene.