Name: experimental procedure for warm spinning of cast aluminum components
Uploaded: 2017-02-01T15:00:00
Duration: 7 min 36 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות רוס מקלאוד, דוד טורוק, Wonsang קים וקרל Ng עבור התמיכה הטכנית שלהם. MJ רוי רוצה להכיר את התמיכה של EPSRC (EP / L01680X / 1) דרך חומרי דרישת מרכז סביבות להכשרת הדוקטורט וריו טינטו Alcan לתמיכה כספית דרך פרס מלגת מחקר.

1. הכנה לחומר לצורך גיבוש ניסויים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוכשת workpieces כמו יצוק במכונה לגודל mandrel כך runout קוטר פנימי 0.2 מ&quot;מ, ואילו קוטר חיצוני שומרת ככל משטח יצוק ככל האפשר. הערה: אם חסרים שאובים יציקות גלגל בגודל מלא, פעולות עיבוד נדרשות להסיר את כל לרכזת ודיבר חלקים, תוך מתן תכונות אשר יכול להיות מועסקת על מנת להדק את לחומר mandrel. זה כולל הסרת מקורבות פנסיון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טרום לחמם תנור ארון מסוגל לקבל את לחומר כולו ל -135 מעלות צלזיוס, לנקות לחומר עם מסיר שומנים ומכניסים לתנור למשך שעה להתכונן יישום ציפוי מכשול תרמי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהירות להסיר את לחומר מכבשן, ומניחים על לנענע ציפוי. שימוש מרסס צבע רכב מסוג, למרוח שכבה דקה של ציפוי למות מכשול התרמי לקוטר הפנימי. הערה: ציפוי זה יספק שימון ולהפחית חום העברהאל mandrel במהלך פעולות גיבוש. </li></ol> 2. הכנה נוסע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגבו את פני השטח mandrel עם מטלית לחה. ודא כי mandrel יש runout סיבוב כולל של &lt;0.5 מ&quot;מ באמצעות אינדיקטור מד חיוג לאורך הטביעה. להעריך את זה עם מרכז נוסע חי עוסק בצלחת tailstock. באמצעות מפתח מומנט, להבטיח שכל המחברים מלבד אלה על מכלולי המהדק הם הדקו לערכי מומנט שצוינו עבור כיתת 12.9 ברגים (ב Nm: M8 - 40, M12 - 135, M16 - 340). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המערכת מראש חימום על ידי יכולות של סולנואיד אספקת הגז ראשון, ולאחר מכן הצתת הלפידים עם צור להצית מצית. הפעל את מערכת מראש חימום במשך 10 דקות כדי לגרש כל מעובה שנאספו לפידים / צינורות. לכבות על ידי כיבוי סולנואיד אספקת הגז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את כל שכבת ציפוי רופף / חמצון על mandrel עם נייר סיליקון קרביד חצץ יבש 600 / P1200 תוך כדי סיבוב mandrel ב- 20 סיבובים לדקה(סל&quot;ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוח מודול על-בכרטיס איסוף נתונים, ולהפעיל את המערכת מראש החימום עד הצמדים מוטבעים פני שטח mandrel לקרוא 200 ° C עם המרכז החי עוסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש מרסס צבע רכב מסוג קל המעייל את פני השטח mandrel עם חומר סיכה על בסיס מי חישול-ולאפשר נוסע רוטרי להתקרר לטמפרטורת סביבה עם המרכז נוסע החי עוסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את הרכבת אגוז ריבה על דוכן רולר (איור 3) עם מפתח ברגים. הגדר את הגישה או זווית התקפה שבמכלול רולר שימוש במד זווית אינסטרומנטליים, והדק שני אגוזים פנימיים וחיצוניים (M35 - 750 ננומטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב 3 אסיפות מהדק (איור 4) על ידי העוסקים הראשון הבריח בכתף M12 להתחבר אלמנט 2 עד סוגר מהדק. בדוק עבור כל עיוות תרמית אשר תמנע אלמנט 2 באיור 4 מ חלקה פועל נגד סוגר המהדק. ודא כי הם לנוע בחופשיות, בקלילות sAnding משטחים במגע עם נייר סיליקון קרביד חצץ 320 / P400 יבש. למרוח שכבה דקה של חומר סיכת מוליבדן מבוסס בטמפרטורה גבוהה באמצעות מטלית לפי צורך. </li></ol> 3. פעולות גיבוש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את כלי רולר לעמוד לחלוטין מן mandrel לכיוון הציר, הזז את tailstock והמרכז להיות ברור של mandrel. גרור את לחומר על mandrel להבטיח אפילו אירוסין. הערה: ככל החסר הם axisymmetric להלכה, אין אורינטציה מועדפת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרכיבו את מלחציים על mandrel ידי העוסקים הפינים למות מחודדות והיד הידוק ברגים M16 פועל באמצעות mandrel לתוך הגושים מהדק. ודא שיש לחץ מיושם על ידי החלפה והידוק ידני, ואחריו מפתח ברגי השפעה פנאומטי מוגדר 50 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מערכת החימום ומיד להתחיל את mandrel מסתובב ב 20 סל&quot;ד. שמור הפעלת חום עד מלחציים לשחרר. לקבלת מידע אודות התהליך הנחשב, זה apבסמיכות 3 דקות. הערה: הפעם יהיה שונה במקצת עבור כל לחומר בשל הבדלים דקים fitment לחומר / mandrel. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכבות את מערכת החימום לעצור את הסיבוב של mandrel כך מהדק הראשון הוא נגיש עם מפתח ברגי השפעה. בתוך 30 שניות, ולהדק את כל מלחציים עם מפתח ברגי השפעה או הוראות ולהקליט את טמפרטורת פני השטח של לחומר ב 3 מקומות לאורכו של אזור ההיווצרות עם בדיקה תרמית ריד-סוג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב 3.4 עד לחומר הוא בטמפרטורה להרכיב מתאימה; לכל הפחות, 350 מעלות צלזיוס במשך A356. בצע הידוק סופי של מלחציים עם מפתח ברגים ההשפעה להגדיר עד 200 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את גלגלת axially ו רדיאלית (כ. 2-5 מ&quot;מ מפני השטח לחומר) למצב של טביעה, ולבצע אחד מהדק האחרון הידוק (שלב כלומר 3.4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם מערכת החימום על, להגביר את קצב הסיבוב של המחרטה למהירות להרכיב המיועד, להעסיק את המכבשעומק שנקבע מראש לתוך לחומר, ולהפעיל את ההזנה חיתוך הבורג כדי להזיז את מכבש axially לאורכו של לחומר. הערה: לקבלת הגיאומטריה הנוכחית, תוצאות סבירות הושגו ב 281 סל&quot;ד עם תנועה צירית של 0.21 מ&quot;מ / מהפכה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב 3.7 כנדרש להגביר את רמת העיוות. אחרי כל מסירה להרכיב, להבטיח כי הטמפרטורה לא לרדת מתחת לטמפרטורה להרכיב האופטימלית על ידי עצירת mandrel ושימוש החללית התרמית ריד מהסוג הזהה מועסקי שלב 3.4. אם הטמפרטורה להרכיב אופטימלי ירד, חזור על שלבים 3.4 ו -3.5 לחמם. הערה: חימום מחדש יכול להיות מועסק, אולם על חשבון פוטנציאל להגיע להיקף היכולת של מערכת המהדק לרסן לחומר. </li></ol> 4. פעולות גיבוש הודעה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעם אחת את רמת עיוות הרצויה הושגה, לעצור את מערכת החימום, ולבטל את כל ווי התלייה ולאחר לנתק את tailstock להשיג CLEarance להסרה לחומר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטפוח בעדינות את לחומר עם חתיכת פליז להיפרד mandrel. אם זה מוכיח להיות יעיל, מחדש המפעיל את מערכת החימום לסובב את mandrel ב 20 סל&quot;ד קשה בעדינות עד המפריד הריק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות כלי מניפולציה מתאימים כגון מלקחיים או כפפות מבודדות בכבדות, או להרוות את לחומר במים ב 60 ° C כדי למנוע הזדקנות נוספת, או ומניח להצטנן באוויר כדי למזער מתח / עיוות שיורית. </li></ol>

<ol>
	<li>Wong, C., Dean, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+spinning,+shear+forming+and+flow+forming+processes.">A review of spinning, shear forming and flow forming processes.</a> Int. J Mach Tool Manu. 43 (14), 1419-1435 (2003).</li><li>Music, O., Allwood, J. M., Kawai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+mechanics+of+metal+spinning.">A review of the mechanics of metal spinning.</a> J Mater Process Tech. 210 (1), 3-23 (2010).</li><li>Razani, N. A., Jalali Aghchai, A., Mollaei Dariani, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-forming+optimization+based+on+hardness+of+flow-formed+AISI321+tube+using+response+surface+method.">Flow-forming optimization based on hardness of flow-formed AISI321 tube using response surface method.</a> Int J Adv Manuf Tech. 70 (5), 1463-1471 (2014).</li><li>Abedini, A., Rash Ahmadi, S., Doniavi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roughness+optimization+of+flow-formed+tubes+using+the+Taguchi+method.">Roughness optimization of flow-formed tubes using the Taguchi method.</a> Int J Adv Manuf Tech. 72 (5), 1009-1019 (2014).</li><li>Davidson, M. J., Balasubramanian, K., Tagore, G. R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+on+flow-forming+of+AA6061+alloy-A+Taguchi+approach.">Experimental investigation on flow-forming of AA6061 alloy-A Taguchi approach.</a> J Mater Process Tech. 200 (1-3), 283-287 (2008).</li><li>Cheng, Y. C., Lin, C. K., Tan, A. H., Lin, J. C., Lee, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Spinning+Deformation+Processing+on+the+Wear+and+Corrosion+Properties+of+Al-7Si-0.3Mg+Alloys.">Effect of Spinning Deformation Processing on the Wear and Corrosion Properties of Al-7Si-0.3Mg Alloys.</a> Mater Manuf Process. 25 (7), 689-695 (2010).</li><li>Mori, K., Ishiguro, M., Isomura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hot+shear+spinning+of+cast+aluminium+alloy+parts.">Hot shear spinning of cast aluminium alloy parts.</a> J Mater Process Tech. 209 (7), 3621-3627 (2009).</li><li>Roy, M. J., Maijer, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+A356+to+warm+rotary+forming+and+subsequent+T6+heat+treatment.">Response of A356 to warm rotary forming and subsequent T6 heat treatment.</a> Mat Sci Eng A-Struct. 611, 223-233 (2014).</li><li>Roy, M. J., Maijer, D. M., Dancoine, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+behavior+of+as-cast+A356.">Constitutive behavior of as-cast A356.</a> Mat Sci Eng A-Struct. 548, 195-205 (2012).</li><li>Molladavoudi, H. R., Djavanroodi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+thickness+reduction+effects+on+mechanical+properties+and+spinning+accuracy+of+aluminum+7075-O,+during+flow+forming.">Experimental study of thickness reduction effects on mechanical properties and spinning accuracy of aluminum 7075-O, during flow forming.</a> Int J Adv Manuf Tech. 52 (9), 949-957 (2011).</li><li>Smolenicki, D., Boos, J., Kuster, F., Roelofs, H., Wyen, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-process+measurement+of+friction+coefficient+in+orthogonal+cutting.">In-process measurement of friction coefficient in orthogonal cutting.</a> CIRP Ann-Manuf Techn. 63 (1), 97-100 (2014).</li><li>Xu, W., Zhao, X., Ma, H., Shan, D., Lin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+roller+distribution+modes+on+spinning+force+during+tube+spinning.">Influence of roller distribution modes on spinning force during tube spinning.</a> Int J Mech Sci. 113, 10-25 (2016).</li><li>Roy, M. J., Maijer, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+and+modelling+of+a+rotary+forming+process+for+cast+aluminium+alloy+A356.">Analysis and modelling of a rotary forming process for cast aluminium alloy A356.</a> J Mater Process Tech. 226, 188-204 (2015).</li><li>Lu, P., Zhang, Y. K., Ma, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+analysis+on+multi-step+rolling+process+and+controlling+quality+defect+for+steel+wheel+rim.">Finite element analysis on multi-step rolling process and controlling quality defect for steel wheel rim.</a> Adv Mech Eng. 7 (7), 1-11 (2015).</li></ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

תוצאות הנציג שמוצגות למעלה שיא שהפרוטוקול והציוד המועסק הוא מסוגל להרכיב אלומיניום יצוק בטמפרטורות גבוהות, ספקה פלטפורמה לקבוע חלון עיבוד זרימה להרכיב גלגלים. הטכניקה הפגינה יכולה לשמש כדי לחקור היבטים של יצירת מעטפות, כוללים איך הן נוצרו חומר מעוצב מגיב לחום טיפול 8. עם זאת, יש מקום לשיפור עם פרוטוקול העיבוד הנוכחי עם מנגנון זה. לגבי מכשור נוסף, אשר יאיץ את פיתוח מודלי תהליך, הכללת דינמומטר מכונית-כלי tribometers 11, 12 למדוד להרכיב המון וגורם חיכוך על רולר יספק מידע חשוב על תנאי התהליך. זוהי טכניקה ומכשור מועסקת נרחב עבור מחקרי עיבוד מאונכים, ולא יכלהייושם בקלות במחשב הנוכחי. מכשור נוסף זה יספק מידע שימושי כדי לאמת של מאמצי בניית מודלים במדויק 13, 14 ולתמוך העניין תעשייתי הגדלה בתהליך זה. על מנת ביעילות ללכוד את האבולוציה של טמפרטורה של ריק במהלך עיבוד, טכניקת מדידה ללא מגע רצויה. עם זאת, טכניקות אינפרא אדומות מבוסס משותף הם הקשו על ידי emissivity הנמוך של האלומיניום וכיצד שינויי השטח במהלך עיבוד. זוהי הסיבה העיקרית מדוע מאובזרת, מזמין ריק הועסק כדי ללכוד את תגובת התרמית האופיינית שהושגה עם הפרוטוקול המתואר, ושירת לאכלס ניתוח העברת חום בסיס להתייחס טמפרטורה פני mandrel כדי לחומר. כמו כן, הוא במידה רבה תהליך ידני להרכיב עבור חומר שהוא רגיש לעת בטמפרטורה, כמה סתירות בין הריצה לרוץ הןצפוי. סגסוגות אלומיניום יש microstructures רגישים מאוד בטמפרטורות מעל 100 מעלות צלזיוס בשל מנגנוני הזדקנות. לכן, את השלבים הקריטיים ביותר בתוך הפרוטוקול הם 1.2 ו 3.3-3.7, שבה מתחילה חלל הריק הוא בטמפרטורות גבוהות. הידוק מחדש ישיבת המהדק חייב להתנהל מהר ככל האפשר כדי לשמור על דירות בין פעולות גיבוש. לחומר באתרו החימום המועסק במהלך שלב קדם-החימום הוא יעיל למדי יכול להשתפר באמצעות חימום קרינה. מהירויות העיבוד כוללות במונחים של תנועות mandrel כלי שניתן להשיג מוגבלות במידה מה על ידי היכולות של המחרטה המועסקת. במהירויות להרכיב גבוהות דורשות מסגרת נוקשה יותר עם קיבולת עומס גבוהה, במיוחד אם גיבושה של חומר חזק היו להיות ניסה. הידוק ושחרור לחומר יכולים להיות שיפור בתוספת actuation ההידראולי או פנאומטיים. כמו העברת חום מן blank אל mandrel הוא בעיקר פונקציה של לחץ שהטיל לחומר על mandrel, בנוסף זה יכול גם לשפר גישה מודל מבוסס לברר את הטמפרטורה לחומר במהלך גיבוש עם המערכת הקיימת. המנגנון ואת ההליך המתואר הוכיח כי להרכיב המון חומר זה בתנאים אלה גישות אלה לפעולות מפנה סטנדרטיות, ונשאר תהליך מאוד וחסכוני שבאמצעותו לבצע ניסויים וייצור. מחקר לתוך מסלולי formability ייצור שונים ניתן לבצע הרחק ציוד להרכיב מסחרי, שהוא יקר מאוד לתפעול. עם מנגנון הפרוטוקול מתואר, פרמטרי עיבוד יכולים להיחקר לפני הבנייה בקנה מידה גדולה יותר, ציוד תפוקה גבוה יותר, ואת הידע של המחברים, הוא גישה ייחודית. כמו פרוטוקול שפותח יושם רק גרסה אחת ספציפית של סגסוגת אלומיניום יצוק,מחדש הוא שפע של סגסוגות יציקת אלומיניום אחרות, העשויות להיחקר עבור מגוון רחב של יישומים מעבר גלגלי רכב. סגסוגות אלה יש חלונות עיבוד דומות כ מנקודת מבט טמפרטורה, הפרוטוקול שפותח ניתן להתאים בקלות.

אחד המבצעים מתכת יוצר המאתגרים יותר כיום להיות מתורגלים בענפים והחלל והתחבורה הוא לחצנות, לרבות נגזרים כגון להרכיב גזירה וזרימה להרכיב 1, 2. בתהליך זה, לחומר axisymmetric מושם על mandrel המייצג את הצורה הרצויה הסופית, וסובב במגע עם גלילים אחד או יותר מתנגשים. לחומר להיות דחוס בין ההרים mandrel אז ומעוות plastically, עם תגובה מגוונת כולל כיפוף בשילוב, דלילה ואת ההתארכות צירית. בשנת חומר אשר יש משייכות מוגבלות או אחר קשה ליצור, זה לפעמים מתבצע בטמפרטורה גבוהה כדי להפחית רמות זרימת משייכות עלייה. מבחינת עיבוד, יש מגוון רחב של פרמטרים אשר יכול להכתיב את הצורה ואת המאפיינים של רכיב יוצר. מחקרים רבים התמקדועל שיטות סטטיסטיות לייעול פרמטרים שונים 3, 4, 5. משתנים כוללים גיאומטריה נוסע, כגון צורת הכלי mandrel; להרכיב מהירויות כולל שני שיעורי שיעור ולהאכיל נוסע סיבוב mandrel; כמו גם תכונות החומר. כאשר טמפרטורות גבוהות נדרשות, מתרגל צריכים להעריך את הטמפרטורה המינימאלית הנדרשת תוך שמירת מוצר קול. סגסוגות אלומיניום: יציקה מועסקות במגוון רחב של יישומי רכב ותעופה, עם A356 סגסוגת המשמש גלגלי רכב. עם זאת, סגסוגת זו אינו מתאים להרכיב בטמפרטורת החדר 6, 7 בשל משיכות שלה מוגבל חייב להיווצר בטמפרטורות גבוהות. זה מציג שורה של עיבוד מורכב, בעיקר שליטה על הטמפרטורה. כפי המאפיינים של החומר הזה לשנות significantly עם טמפרטורה 8, חשוב במיוחד לבצע ניסויי instrumented שבו תנאים תרמיים יכולים להישמר עד בתוך חלון עיבוד סביר להיות במעקב. נתונים מפורטים על ההתנהגות טרמומכני של A356 כמו יצוק החל טמפרטורת הסביבה עד 500 מעלות צלזיוס על פני טווח רחב של שיעורי זן יכולים להיבדק במקום אחר. 9 על מנת לתמוך בפיתוח ואופטימיזציה של זרימת להרכיב פעולות לייצור גלגל, ציוד להרכיב מותאם אישית פותחה במחלקה להנדסת חומרים באוניברסיטת קולומביה הבריטית (איור 1). מנגנון זה כבר בנוי בעיקר מחרטה ידנית, כנן מונחה חגורה עם תפוקה כוללת של 22 כ&quot;ס, ומערכת חימום פרופאן לפיד עם תפוקת שיא של 82 כ&quot;ס (איור 2). Mandrel עם צמדים מוטבעים יחד עם הרכבת רולר נוקשה (איור 3) כברמותקן, שהיא מסוגלת ליצור workpieces עד 330 מ&quot;מ קוטר. Mandrel יש מערכת הידוק פעילה באופן ידני אשר מסוגל לתת דין וחשבון על שינויים גדולים בקוטר לחומר המתרחשים במהלך העיבוד (איור 4). סוללה מופעלת קליט נתונים (DAQ) במערכת המכילה מחשב אלחוטי זעיר יכול לנטר את הטמפרטורה של mandrel במהלך להרכיב את הכרטיס ריק חימום מאפיינת הותקן על הקולמוס של המחרטה. בעוד להרכיב תהליכי זרימת אחרים היו מסונתזים באמצעות מחרטות מותאמות 4, 10, המנגנון הנוכחי הוא הראשון לגלם חימום באתרו ונתוני תרמית רכישה. פרוטוקול עיבוד עבור פעולות גיבוש תעשייתית בקנה מידה פותחה כדי לספק תנאי עיבוד מעידים. תאר לאחר מכן, פרוטוקול זה מורכב נוסע והכנה לחומר, בפועל להרכיב, שיתוףncluding עם סוף להרכיב פעולות בדיקה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig1.jpg" /> איור 1: סקירה כללית מנגנון ניסיוני. רכיבי עיקרון אשר נוספו מחרטת כנן שונה לעיצוב בטמפרטורות גבוהות. תצלום של ציוד (למעלה) עיקריים הפועלים כיוונים ורכיבים שהכותרת על תיאור תכנון בעזרת מחשב (למטה). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig2.jpg" /> איור 2: פירוט מערכת חימום. מערכת חימום פרופאן עם ארבעה מבערים בדידים (עליון ימני תחתון) ומונעים מתוך סעפת מרכזי המכילה סולנואיד שליטת גז (עליון ותחתון משמאל).לחץ גז בקצב זרימה דיסקרטי לכל המבערים אפשריים, יחד עם מיקום לאורך ריק כדי להתאים בגיאומטריות שונות. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig3.jpg" /> איור 3: רולר לעמוד בפירוט הרכבה. בעל הכלי המקורי על עבור המחרטה הותאמה לקיים רולר ב שרירותי זוויות ביחס ציר הסיבוב של mandrel באמצעות הרכבת אגוז ריבה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig4.jpg" /> איור 4: <strong&gt; Mandrel המאובזרת ואת סקירה כללית של מערכת מהדק. נוסע רוטרי תוכנן כדי להבריח ישירות ציר מחרטה, שהוא בתורו נתמך על ידי מרכז חי על tailstock (העליון השמאלי התחתון). קלאמפ הרכבה / פעולה גם מתוארת (עליון ימני תחתון). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="914">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Reagent/Material</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td style="width:224px;"></td>
			<td style="width:295px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature grease</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>Molycote M-77</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature lubricant</td>
			<td>Superior Graphite</td>
			<td>sureCOAT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature die coat</td>
			<td>Vesuvius/Foseco</td>
			<td>DYCOTE 32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Name</td>
			<td style="width:212px;">Company</td>
			<td style="width:224px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:295px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Live center</td>
			<td>Riten Industries</td>
			<td align="right">17124</td>
			<td>Bell-head, spring loaded</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Live center adapter</td>
			<td>Riten Industries</td>
			<td align="right">431</td>
			<td>Adapter for lathe</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Impact wrench</td>
			<td>Chicago Pneumatic</td>
			<td>CP7749-2</td>
			<td>1/2&#34; drive, 0-545 ft-lb</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Torque wrench</td>
			<td>Westward Tools</td>
			<td>6PAG0</td>
			<td>1/2&#34; drive, 0-250 ft-lb</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Air-powered paint sprayer</td>
			<td>Cambell Hausfeld</td>
			<td>DH4200</td>
			<td>For die coat</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Air-powered paint sprayer</td>
			<td>Cambell Hausfeld</td>
			<td>DH5500</td>
			<td>For graphite-based lubricant, high volume low pressure (HVLP) type</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Data acquisition unit</td>
			<td>Measurement Computing</td>
			<td>USB-2416</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reed thermocouple</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td align="right">88108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Propane tank</td>
			<td>Generic</td>
			<td></td>
			<td>20/40 lb, POL fitted</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Solenoid valve</td>
			<td>Aztec Heating</td>
			<td>SV-S121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gas regulator</td>
			<td>Aztec Heating</td>
			<td>67CH-743</td>
			<td>0-30 psi</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Burner tips</td>
			<td>Exact</td>
			<td align="right">3119</td>
			<td>Qty: 4</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Roller bearings</td>
			<td>SKF</td>
			<td>32005 X/Q</td>
			<td>Qty: 2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental procedure for warm spinning of cast aluminum components

ביצועים גבוהים, גלגלי רכב אלומיניום יצוק יותר ויותר מתהווים באופן הדרגתי באמצעות זרימה להרכיב / לחצנות בטמפרטורות גבוהות כדי לשפר את תכונות חומר. עם מגוון רחב של פרמטרי עיבוד שיכול להשפיע הוא על הצורה השיגה ומאפיינים וחומריים, זה סוג של עיבוד הוא לשמצה קשה עמלה. גרסה פשוטה יותר, אור-חובה בתהליך תוכננה ויושמה גלגלי רכב בגודל מלא. המנגנון נועד לסייע בהבנת מנגנוני עיוות ואת תגובת החומר לסוג זה של עיבוד. פרוטוקול ניסוי פותח כדי להתכונן, ולאחר מכן לבצע ניסויים להרכיב מתואר על חסר הגה כמו יצוק A356. פרופיל התרמית השיג, יחד עם פרטי מכשור מסופקים. דמיות עם בקנה מידה מלאה ויצר פעולות אשר להקנות עיוות משמעותית יותר בשיעורים מהר נדונה.

כמו יצוק workpieces A356 אלומיניום נוצרו על פי השיטה המתוארת במאמר זה. Workpieces התקבל גלגלים כמו יצוק של יצרן גלגל בצפון אמריקה העסיק בלחץ הנמוך למות ליהוק תהליך. לחומר אחת מאובזר עם צמדים לא הוקם, אבל עבר מחזור טרום חימום (פרוטוקול סעיף 3, צעדי 3.3-3.5) כדי ללכוד את חלוקת הטמפרטורה על פני השטח של ריק במהלך היבט זה של התהליך. תגובה זו מוצגת באיור 5. דגימת 3 נוספים היו מעוותים לרמות שונות, כולל אחד אשר קיבל שתי הזמנות להרכיב עבור רמה גבוהה של עיוות. שתי הדוגמות הראשונות והכרטיס הראשון שבוצע על המדגם האחרון שמשו ליישר לחומר עם שינוי להדגמה קצת עובי קיר. הפחתת עובי הדופן האחרונה מדגם השיא הייתה כ -10%, שרובם הושגה הרשות השנייהss. בחתכים מיקרו של-לוהק ריק לאלה שהושגו מדגם מרובה עוברים מוצגים באיור 6. הנה, מיקרו-לוהק מוצג להיות מעודן באופן משמעותי על ידי תהליך עם תכונות הדנדריטים בקושי ניתן להבחין. Eutectic interdendritic קטוע על ידי עיוות שהוטלו, יצירת מיקרו הרבה יותר הומוגנית מאשר במדינת כמו יצוק. זה משפר את משיכות הכוללת וכן נכסים עייפות שבר של הרכיב. המחברים תארו בעבר יותר פרטים של גיאומטריה לחומר, שינויי חתך מסוימים עובי דופן, פגמים ציינו, וריאציה ממדית מייקרו על הסט המלא של דגימות 8, 13. <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig5.jpg" /> איור 5: פרופיל טמפרטורה אופייני של mandrel ו b<html> כָּחוּשׁ וּגָבוֹהַ. תגובת תרמית חולפת נציג הריק mandrel שהושגה עם מערכת החימום. אנכי קווים מקווקווים מציינים היכן מלחציים הוחמרו במהלך שלבי החימום המוקדמים, והחץ השחור המתארות טביעה. הקו האנכי האחרון מראה היכן מערכת החימום הייתה כבויה בזמן המערכת מקוררת. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig6.jpg" /> איור 6: As-יצוק תוצאה נוצרה. AS-קיבל, כמו יצוק משטח ריק וגיאומטריה בעל קוטר פנימי מינימלי של 330 מ&quot;מ (למעלה) היה מעוות שני מעברים לספק את התוצאה מוצגת (באמצע). מייקרו הדנדריטים כמו היצוק (למטה משמאל) הוא שונה בעליל על ידי המבצע להרכיב טיפול בחום T6 הבא (מימין למטה) כפי שנצפה עם מיקרוסקופיה אופטית 8, 13.ig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components at JoVE.com

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

פרוטוקול הניסוי עבור רוטרי חם המאובזרת להרכיב של סגסוגות אלומיניום יצוק העסקת מנגנון בקנה מידה תעשייתי העידו מוצג. שיקולים ניסוייים כולל אפקטים תרמיים ומכאניים נדונים, וכן דמיות עם עיבוד בקנה מידה מלאה של גלגלי רכב.

נוהל ניסיוני עבור ספינינג חם של רכיבי אלומיניום יצוקים

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Rotation and Rigid Bodies

SCIENTISTS IN ACTION

Gradient Echo Quantum Memory in Warm Atomic Vapor

Gradient Echo קוונטית זיכרון בחם אטומי החמקן

Gradient  echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in  atomic ensembles. The primary motivation for such a technology ...

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

יציקת פרוטוקולים לייצור תא הפתוח קצף אלומיניום על ידי טכניקת השכפול והשפעת על נקבוביות

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

שיטות ניסיוניות מתקדמות לטמפרטורה נמוכה Magnetotransport מדידה של חומרים חדשים

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

SSVEP-based Experimental Procedure for Brain-Robot Interaction with Humanoid Robots

SSVEP מבוסס נוהל ניסיון לאינטראקצית המוח-רובוט עם רובוטים דמויים אדם

Brain-Robot Interaction (BRI), which provides an innovative communication pathway between human and a robotic device via brain signals, is prospective in ...

Experimental Methods for Investigation of Shape Memory Based Elastocaloric Cooling Processes and Model Validation

שיטות ניסיוניות לחקירות זיכרון צורה Elastocaloric בהתבסס תהליכי קירור ותיקוף דגם

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor ...

How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

כיצד לבנות חבילה הכוללת טיסה-אביב אבק עבור ספינינג Rotor מחוונים

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

קינטיקה התגובה ו שרפה Dynamics של לי<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; ותערובות אלומיניום

Tetraiodine nonoxide (I4O9) has been synthesized using a dry approach that combines elemental oxygen and iodine without the introduction of hydrated ...

An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature

טכניקת זמינים עבור הכנת יצוקה MnCuNiFeZnAl סגסוגת חדשה עם הממונה דעיכת טמפרטורה ושירות קיבולת גבוהה

Manganese (Mn)-copper (Cu)-based alloys have been found to have&#160;damping capacity and can be used to reduce harmful vibrations and noise effectively. ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

הזרקה משופרת אלקטרון וכליאתם אקסיטון עבור טהור קוונטית-נקודה כחולה דיודות פולטות אור על ידי החדרת חלקית תחמוצת אלומיניום קטודה

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

התהליך הניסיוני במחקרי מעבדה של בחיי עיר בוער: דליקות והיעילות צריבה של נפט גולמי

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...