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

Forfatterne ønsker å takke Ross McLeod, David Torok, Wonsang Kim og Carl Ng for deres tekniske support. MJ Roy ønsker å takke støtte fra EPSRC (EP / L01680X / 1) gjennom materialet for krevende miljøer Senter for forskerutdanning og Rio Tinto Alcan for økonomisk støtte gjennom et stipend award.

1. Arbeidsstykke Forberedelse til Forming Trials <ol><li> Erverve som-støpt arbeidsstykker maskinert til doren slik størrelse at den indre diameter uttømmingsstrømning er 0,2 mm, mens den ytre diameter beholder så mye støpeoverflaten som mulig. MERK: Hvis emnene trekkes fra full størrelse hjulstøpegods, blir maskineringsoperasjoner nødvendig for å fjerne alle nav og eiker partier, samtidig som det gir egenskaper som kan anvendes for å klemme arbeidsstykket til doren. Dette omfatter fjerning av i-brettet flens. </li><li> Forvarm en kiste ovn i stand til å motta hele arbeidsstykket til 135 ° C, rengjøre arbeidsstykket med avfettingsmiddel og plasser i ovnen i en time for å forberede seg på termisk barriere belegg program. </li><li> Raskt fjerne arbeidsstykket fra ovnen og legg på et belegg pilk. Ved hjelp av en automotive-type maling sprøyta, påfør et tynt lag med termisk barriere dø belegg på indre diameter. MERK: Dette belegget vil gi smøring og redusere varmeoverføringtil spindelen under forming operasjoner. </li></ol> 2. Tooling Forberedelse <ol><li> Tørk ned stammen overflaten med en fuktig klut. Sørg for at stammen har en total rotasjons runout av &lt;0,5 mm ved hjelp av et måleur indikator langs forming lengde. Vurdere dette med en live tooling sentrum engasjert på bakdokken plate. Ved hjelp av en momentnøkkel, sikre at alle festene bortsett fra de som er på klem forsamlinger er strammet til spesifisert moment verdier for Grade 12.9 bolter (i Nm: M8 - 40, M12 - 135, M16 - 340). </li><li> Start pre-varmesystemet ved først å drive gasstilførselen solenoid, og deretter tenne faklene med flint gnist lettere. Kjør pre-varmesystemet i 10 min å utvise noen kondensat samlet i faklene / slanger. Slukk ved å deaktivere gasstilførselen solenoid. </li><li> Fjern alle løse / oksidert belegg lag på stammen med tørr 600 / P1200 grit silisiumkarbid papir mens du vrir stammen 20 omdreininger i minuttet(Rpm). </li><li> Strøm om bord datamodulen, og kjøre pre-varmesystem før termoinnebygd i mandrelflaten lese 200 ° C med live senteret engasjert. </li><li> Ved hjelp av en bil-type maling sprøyter, lett belegge doren overflaten med et vannbasert smøremiddel smiing og tillate det roterende verktøy for å avkjøles til omgivelsestemperatur med levende verktøysenteret inngrep. </li><li> Løsne mutteren montering på rullestativet (figur 3) med en skiftenøkkel. Sett tilnærming eller angrepsvinkel på valsen ved hjelp av en verktøymaker er transportør, og stram både interne og eksterne nøtter (M35 - 750 Nm). </li><li> Monter tre klem forsamlinger (figur 4) ved først å engasjere M12 skulderbolten for å koble element 2 til klemmebraketten. Inspiser for enhver termisk forvrengning som vil hindre element 2 i figur 4 fra problemfritt å kjøre mot klemmebraketten. Sørg for at de beveger seg fritt, lett sAnding kontaktflatene med tørr 320 / P400 grit silisiumkarbid papir. Påføre et tynt lag med høy temperatur molybden-basert smøremiddel med en klut etter behov. </li></ol> 3. Forming Operations <ol><li> Flytt valsen verktøyet stå helt bort fra stammen mot spindelen, flytter bakdokk og sentrum for å være klar av stammen. skyve manuelt arbeidsstykket på stammen sikre enda engasjement. MERK: Fordi de blanke feltene er nominelt aksesymmetrisk, er det ingen foretrukket orientering. </li><li> Monter klemmene på doren ved å engasjere de skrå dør pins og hånd stramme M16 bolter som går gjennom stammen i klemblokker. Sørg for at det er jevnt trykk påføres ved å rotere og manuelt stramme, etterfulgt av en pneumatisk slagnøkkel stilt inn på 50 Nm. </li><li> Start varmesystem og umiddelbart begynne stammen roterer med 20 rpm. Holde bruke varme til klemmer løsne. For prosessen i betraktning, er dette approximately 3 min. MERK: Denne gangen vil være litt forskjellig for hver arbeidsstykket på grunn av små forskjeller i arbeidsstykket / dor montering. </li><li> Slukke varmesystem og stoppe rotasjonen av spindelen slik at den første klemme er tilgjengelig med en muttertrekker. Innen 30 s, stram alle klemmer med en innvirkning eller manuell fastnøkkel og ta overflatetemperaturen på emnet i 3 steder langs lengden av formings regionen med et rør-type termoelementprobe. </li><li> Gjenta trinn 3.4 inntil arbeidsstykket er ved en passende dannelsestemperatur; på et minimum, 350 ° C for A356. Utfør en endelig innstramming av klemmene med en muttertrekker satt til 200 Nm. </li><li> Flytt valsen aksialt og radialt (ca. 2-5 mm fra arbeidsstykket overflate) i posisjon for forming, og utføre en siste klemmen stramme (dvs. trinn 3.4). </li><li> Med varmesystemet på, øke rotasjonshastigheten av dreiebenken til den tiltenkte formingshastigheten, engasjere rullen tilen forhåndsinnstilt dybde inn i arbeidsstykket, og aktivere skrueskjærestrømmen til å bevege rullen aksialt langs lengden av arbeidsstykket. MERK: For dagens geometri, ble rimelige resultater oppnådd ved 281 rpm med en aksial bevegelse på 0,21 mm / omdreining. </li><li> Gjenta trinn 3.7 som er nødvendig for å øke nivåer av deformering. Etter hvert som danner innlegget, må det påses at temperaturen ikke faller under den optimale formingstemperatur ved å stoppe spindelen og ved hjelp av den samme rør-type termoelement-probe som anvendes i trinn 3,4. Hvis den optimale danner temperaturen har sunket, gjenta trinn 3,4 og 3,5 til oppvarmer. MERK: Gjenoppvarming kan anvendes, men på bekostning av potensielt å nå omfanget av klemmen systemets evne til å holde arbeidsstykket. </li></ol> 4. Post formingsoperasjoner <ol><li> Når det ønskede nivået på deformering er oppnådd, stopper varmeanlegg, og omgjøre alle klemmer, og løsne bakdokk å få cleArance for arbeidsstykket fjerning. </li><li> Forsiktig på arbeidsstykket med et stykke messing å skille fra stammen. Hvis dette viser seg å være ineffektiv, re-engasjere varmesystemet og roter spindelen ved 20 rpm forsiktig trykke inntil tomme skiller. </li><li> Ved hjelp av en passende manipulasjon verktøy, for eksempel tenger eller tungt isolerte hansker, enten slukke arbeidsstykket i vann ved 60 ° C for å hindre ytterligere aldring, eller for å la luft kjølig for å redusere gjenværende stress / forvrengning. </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>

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

De representative Resultatene vist ovenfor høydepunkt at protokollen og utstyret som anvendes er i stand til å danne støpt aluminium ved høye temperaturer, og har gitt en plattform for å bestemme et behandlingsvinduet for strømning forming av hjul. Teknikken vist kan brukes til å utforske aspekter ved forming konvolutter, blant annet hvor både dannet og båret materiale som reagerer på varmebehandling 8. Men det er rom for forbedring med dagens behandling protokollen med dette apparatet. Når det gjelder ytterligere instrumentering, noe som ville akselerere prosessen modellutvikling, inkludering av maskinverktøy dynamometer og tribometers 11, 12 for å måle danner belastninger og friksjonsfaktorer på valsen vil gi viktig informasjon om prosessbetingelsene. Dette er en mye brukt instrumentering teknikk for ortogonale maskinering studier, og kunnelett implementeres på den aktuelle maskin. Denne ekstra instrumentering vil gi nyttige data for nøyaktig validere modellering innsats 13, 14 og støtte den økende industriell interesse i denne prosessen. For effektivt å fange opp utviklingen av temperaturen av emnet under behandlingen, er en ikke-kontakt måleteknikken ønskelig. Imidlertid er vanlige infrarød-baserte teknikker hemmet av aluminium er energisparing og hvordan overflateforandringer under behandlingen. Dette er den viktigste årsaken til at en instrumentert, igangkjøring blank ble anvendt for å fange opp den typiske termiske respons oppnådd med den protokoll som er beskrevet, og tjente til å fylle en baseline varmeoverføringsanalyse for å relatere doren overflatetemperaturen til arbeidsstykket. Som det er i stor grad en manuell formingsprosess for et materiale som er følsomt for tiden ved temperatur, til noen uoverensstemmelser mellom løp løpe erå forvente. Aluminiumlegeringer har mikrostrukturer som er svært følsomme for temperaturer over 100 ° C på grunn av aldring mekanismer. Derfor er de mest kritiske trinnene i protokollen er 1.2 og 3.3 til 3.7, hvor emnet er ved forhøyede temperaturer. Stramme og re-sitteklemmene skal gjennomføres så raskt som mulig for å opprettholde repeterbarhet mellom formingsoperasjoner. Den in situ stykket oppvarming benyttes under forvarming trinnet er ganske ineffektiv og kan forbedres via strålings oppvarming. Den samlede behandlingshastighet i forhold til stammen og verktøy bevegelser som kan oppnås er noe begrenset av mulighetene til ansatt dreiebenk. Høyere danner hastigheter krever en mer stiv ramme med en høyere belastningskapasitet, særlig hvis dannelsen av et sterkere materiale som skulle forsøkes. Arbeidsstykket fastspenning og frigjøring kan forbedres med tilsetning av hydraulisk eller pneumatisk aktivering. Som varmeoverføring fra blank til doren er i stor grad en funksjon av trykket pålagt av arbeidsstykket inn på spindelen, kan denne tilsetning også forbedrer en modellbasert tilnærming for å fastslå arbeidsstykket temperaturen under form med det eksisterende systemet. Anordningen og fremgangsmåten som er beskrevet har vist at formingslaster for dette materialet under disse betingelser nærmer seg dem for standarddreieoperasjoner, og er fortsatt en meget kostnadseffektiv prosess for å utføre produksjonsforsøk. Forskning på ulike produksjons ruter og formbarhet kan utføres fra kommersielle forming utstyr, noe som er svært dyre i drift. Med apparatet og protokoll beskrevet, kan prosessparametre undersøkes før bygging av større skala, høyere gjennomstrømning utstyr, og til forfatternes kunnskap, er en unik tilnærming. Som den protokoll som er utviklet har kun blitt benyttet til en spesiell variant av støpt aluminiumlegering, erre er en rekke andre aluminium støpelegeringer som kan bli etterforsket for en rekke applikasjoner utover bilindustrien hjul. Da disse legeringer har omtrent liknende prosessering vinduer fra en temperatur perspektiv, kan den protokoll som er utviklet lett tilpasses.

En av de mer utfordrende metallformingsoperasjoner i dag blir praktisert i luftfart og transportsektorene er metall spinning, herunder derivater som skjær forming og flyt danner en, to. I denne prosess blir en aksesymmetrisk arbeidsstykke anbringes på en dor som representerer den endelige ønskede form, og spunnet i kontakt med en eller flere anslagsruller. Arbeidsstykket blir komprimert mellom valsen og spindelen deretter plastisk deformeres, med en mangfoldig respons, inkludert kombinert bøying, tynning og aksiell forlengelse. I et materiale som har begrenset duktilitet eller på annen måte er vanskelig å forme, er dette ofte utført ved forhøyet temperatur for å redusere strømnings spenning og øker duktiliteten. Fra et prosess synspunkt, er det en rekke parametere som kan dikterer formen og egenskapene til den fremstilte komponent. Tallrike studier har fokusertpå statistiske metoder for å optimalisere forskjellige parametre 3, 4, 5. Variabler omfatter verktøy geometri, slik som formen av verktøyet og spindelen; forming hastigheter inkludert både spindel rotasjon rente og verktøy fôr priser; samt materialegenskaper. Når forhøyede temperaturer er nødvendig, utøvere må vurdere minimumstemperaturen som kreves samtidig beholde et godt produkt. Støpte aluminiumslegeringer er ansatt i et bredt spekter av automotive og luftfart, med legering A356 brukes i bilindustrien hjul. Imidlertid er denne legering ikke er egnet til å danne ved romtemperatur 6, 7 på grunn av sin begrensede duktilitet og må bli dannet ved forhøyede temperaturer. Dette introduserer en rekke behandling kompleksitet, hovedsakelig i å kontrollere temperaturen. Ettersom dette materialets egenskaper endrer significantly med temperatur 8, er det spesielt viktig å utføre instrumenterte studier der termiske forholdene kan holdes innenfor en rimelig behandling vindu og bli overvåket. Detaljerte data vedrørende den termo oppførselen til som-støpt A356 varierer fra omgivelsestemperatur til 500 ° C over et vidt område av belastningsrater kan bli gjennomgått et annet sted. 9 For å støtte utvikling og optimalisering av flyt forming operasjoner for hjulet produksjon, har tilpasset forming utstyr er utviklet ved Institutt for materialteknologi ved University of British Columbia (figur 1). Dette apparatet har blitt bygget primært fra en manuell, beltedrevet Capstan dreiebenk med en samlet effekt på 22 kW, og en propanbrenner varmesystem med en topp produksjon på 82 kW (figur 2). En dor med innlagte termoelementer sammen med en stiv valse sammenstilling (figur 3) har værtinstallert, som er i stand til å danne arbeidsstykker opp til 330 mm i diameter. Doren har en manuelt aktivert klemmesystem som er i stand til å gjøre rede for store forandringer i arbeidsstykkets diameter som opptrer under behandlingen (figur 4). En batteridrevet Data Acquisition (DAQ) system inneholdende en miniatyr trådløs datamaskin i stand til å overvåke temperaturen av spindelen under forming og emnet for karakterisering av oppvarming er installert på hulakselen i dreiebenken. Mens andre strømningsdannende prosesser er blitt syntetisert ved hjelp av tilpasset dreiebenker 4, 10, er det foreliggende apparat den første til legemlig in situ oppvarming og termiske datainnsamling. En behandlingsprotokoll for industrielt-skalert forming operasjoner har blitt utviklet for å gi indikative prosesseringsbetingelser. Beskrevet senere, denne protokollen består av verktøy og arbeidsstykket forberedelser, forming praksis, concluding med slutten av forming prøvedrift. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig1.jpg" /> Figur 1: Eksperimentelle enheter oversikt. Prinsipp komponenter som er lagt til en modifisert Capstan dreiebenk for forming ved høye temperaturer. Fotografi av utstyr (øverst) og hovedarbeids retninger og komponenter merket på et dataassistert konstruksjon skildring (nederst). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig2.jpg" /> Figur 2: Varmesystem detalj. En propan varmesystem med fire diskrete brennere (topp og bunn høyre) aktiveres av en sentral manifold inneholder en gasskontroll solenoid (øverst og nederst til venstre).Gasstrykk og en diskret strømningshastigheten til hver av brennerne er mulig, sammen med plassering langs emnet for å samsvare med forskjellige geometrier. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig3.jpg" /> Figur 3: Roller stå montering detalj. Den opprinnelige verktøyholder på for dreiebenken er tilpasset til å holde en rull i vilkårlig vinkler i forhold til dreieaksen av spindelen ved hjelp av en låsemutter sammenstilling. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig4.jpg" /> Figur 4: <strong&gt; Instrumentert dor og klemme system oversikt. Den roterende verktøy har blitt utformet for å bolte direkte til dreiebenk spindel, som igjen er støttet av en live-senter på tailstock (øverst og nederst til venstre). Klemmen / drift er også avbildet (øverst og nederst til høyre). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</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

Høy ytelse, støpt aluminium bilindustrien hjulene er i økende grad blir gradvis dannet via flyt forming / metall spinne ved høye temperaturer for å forbedre materialegenskaper. Med et bredt utvalg av prosessparametere som kan påvirke både formen oppnådd og resulterende materialegenskaper, er denne typen behandling notorisk vanskelig å kommisjon. En forenklet, light-duty versjonen av prosessen har blitt utviklet og implementert for full størrelse bilindustrien hjul. Anordningen er beregnet på å hjelpe til med å forstå deformasjonsmekanismer og materialet som reaksjon på denne type behandling. En eksperimentell protokoll har blitt utviklet for å forberede seg på, og deretter utføre forming forsøk og er beskrevet for as-cast A356 hjulemner. Den termiske profilen oppnådd, i tillegg til instrumentering detaljer er gitt. Similitude med fullskala formingsoperasjoner som formidler betydelig mer deformasjon ved raskere priser er diskutert.

Som støpt aluminium A356 arbeidsstykker ble dannet i henhold til den metode som er beskrevet i denne artikkelen. Arbeidsstykkene ble hentet fra as-støpte felger fra en nordamerikansk hjulprodusenten ansette lavt trykk støping prosessen. Ett arbeidsstykke instrumentert med termoelementer ble ikke dannet, men gjennomgikk den pre-oppvarmingssyklus (protokoll avsnitt 3, trinn 3.3 til 3.5) for å ta temperaturfordelingen over overflaten av emnet under denne del av prosessen. Denne respons er vist i Figur 5. En ytterligere 3 prøver ble deformert til forskjellige nivåer, inkludert en som har mottatt to formings passerer for en høy grad av deformasjon. De to første prøvene og den første pass utført på sistnevnte prøven servert til rette arbeidsstykket med liten påviselig endring i veggtykkelse. Den sistnevnte prøvetoppen veggtykkelse var reduksjonen omkring 10%, de fleste av dem ble oppnådd i den andre pass. Tverrsnitt og mikrostruktur av den som-støpt blank og de som ble oppnådd i flere omganger prøven er vist i figur 6. Her blir som støpt mikro vist til en betydelig være raffinert av prosessen med dendrittiske funksjoner knapt merkbar. Den interdendrittiske eutektiske er brutt opp av deformasjonen pålagt, og skaper en mye mer homogen mikrostruktur enn i som-cast tilstand. Dette forbedrer den totale duktilitet, så vel som trøtthet og bruddegenskaper av komponenten. Forfatterne har tidligere beskrevet mer detaljer av arbeidsstykkets geometri, bestemte tverrsnittsendringer i veggtykkelse, defekter, og dimensjonal variasjon i mikrostrukturen på det komplette settet av prøver 8, 13. <img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig5.jpg" /> Figur 5: Typisk temperaturprofil i doren og b<html> mager. En representativ transient termisk reaksjon av emnet og doren oppnådd med varmesystemet. Vertikal stiplede linjene indikerer hvor klemmer ble strammet under forvarming trinn, og den svarte pilen skildrer forming. Den siste vertikale linjen viser hvor varmesystemet ble slått av mens systemet avkjølt. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig6.jpg" /> Figur 6: As-cast og dannet resultat. Den som mottatt, som støpt blank overflate og geometri ha en minimum indre diameter på 330 mm (øverst) ble deformert i to omganger for å gi resultatet vist (i midten). Den som støpt dendrittiske mikro (nederst til venstre) er synlig endret av formingsprosessen og en påfølgende T6 varmebehandling (nederst til høyre) som observert med optisk mikroskopi 8, 13.ig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

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

En eksperimentell protokoll for instrumentert varm roterende forming av støpte aluminiumslegeringer ansette en skreddersydd industrielt skalert apparat er presentert. Eksperimentelle betraktninger inkludert termiske og mekaniske påvirkninger blir diskutert, samt likhet med fullskala behandling av automotive hjul.

Eksperimentell Prosedyre for Warm Spinning av støpt aluminium komponenter

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 Quantum Minne i Warm Atomic Vapor

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

Casting Protokoller for produksjon av Open Cell Aluminum Skum av Replication Teknikk og Effekt på Porøsitet

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

Avanserte Eksperimentelle metoder for lav temperatur Magnetotransport Måling av nye materialer

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 basert Eksperimentell Prosedyre for Brain-Robot Interaksjon med menneskelignende roboter

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

Eksperimentelle metoder for undersøkelse av Shape Memory Basert Elastocaloric Kjøle Prosesser og Modell Validation

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

Hvordan bygge en Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

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

Reaksjonskinetikk og forbrenning Dynamics of jeg<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; Og aluminium blandinger

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

En tilgjengelig teknikk for utarbeidelse av nye kastet MnCuNiFeZnAl aluminiumslegering med overlegen demping kapasitet og høy temperatur

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

Forbedret Electron injeksjon og Exciton Confinement for ren blå Quantum-Dot Light - Emitting Diodes ved å innføre delvis oksidert Aluminum katode

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

Eksperimentelle prosedyren for laboratoriestudier In Situ brennende: Brennbarhet og brenner effektiviteten av råolje

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