Optymalizacja konstrukcji i technologii obróbki odlewniczej formy ciśnieniowej

• Autorzy: Sawicki J. , Górecki M. , Gawroński Z. , Kaczmarek Ł.

Warianty tytułu

EN

The optimization of the construction and technology of the pressure die

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy na przykładzie elementów formujących stosowanych w odlew- nictwie stopów Al dokonano doboru technologicznej warstwy wierzch- niej. Do uszlachetniania warstwy wierzchniej, oprócz obróbki tradycyjnej, zastosowano cztery obróbki powierzchniowe: azotowanie regulowane, azotonasiarczanie oraz technologie dupleksowe (azotowanie + PVD i azoto- nasiarczanie + PVD). Dla wszystkich obróbek wykonano pomiary rozkładu naprężeń własnych oraz przeprowadzono superpozycję naprężeń własnych i rzeczywistych uzyskanych w wyniku symulacji komputerowej procesu odlewania. Uzyskane wyniki modelowania zostały potwierdzone badaniami eksploatacyjnymi przeprowadzonymi na elementach formujących matrycy. Największe zwiększenie żywotności elementów formujących uzyskano po zastosowaniu technologii dupleksowej.

EN

In the present work, a selection of surface technological layer has been car- ried out in the instance of forming elements used in casting aluminum al- loys. Apart from traditional processing, four surface processing methods (nitriding, sulfonitriding, nitriding + PVD, sulfonitriding+PVD) were used in order to improve the surface layer. The controlled Measurements of in- ternal stress distribution, as well as superposition of internal and real stress, resulting from computer simulation of the casting process, were performed for each sample. The results obtained were confirmed by the performance studies, carried out on the forming elements of a matrix. The largest increase of a durability of a forming element was achieved for the duplex surface processing technology.

Słowa kluczowe

PL

dobór technologicznej warstwy wierzchniej; superpozycja naprężeń; technologie duplexowe

EN

selection of technological surface layer; superposition stress; duplex technologies

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 5
• Strony: 416--419
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sawicki J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Górecki M.

• Division: Information Technology, New York University, USA

autor

Gawroński Z.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Kaczmarek Ł.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Jeglitsch F., Ebner R., Leitner H.: Proceedings of the tool steels in the next century. 5th International Conference on Tooling, University of Leoben, 29th September -1st October (1999).
• [2] Praca zbiorowa: Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym. Instytut Odlewnictwa w Krakowie. Część I (2008), II (2009), III (2010), IV (2011).
• [3] Białobrzeski A.: Wybrane zagadnienia technologii odlewania ciśnieniowego. Instytut Odlewnictwa w Krakowie (2002).
• [4] Gawroński Z.: Aspect of tribological surface design with particular reference to the effects of low pressure nitriding and residual stresses in rolling contacts. Surface and Coating Technology 141 (1) (2001) 62÷69.
• [5] Gawroński Z.: Technologiczna warstwa wierzchnia w kołach zębatych i mechanizmach krzywkowych. Monografie Politechniki Łódzkiej, Łódź (2005).
• [6] Bell T., Dong H., Sun Y.: Realizing the potential of duplex surface engineering. Tribology International 31 (1998) 127÷137.
• [7] Bergstoröm J., Fredriksson D., Johansson M.: The use of tool steels: experience and research. 6th International Tooling Conference, Karlstad University, 10-13 September (2002).
• [8] Fox V., Jones A., Renevier N. M., Teer D. G.: Hard lubricating coatings for cutting and forming tools and mechanical components. Surface and Coatings Technology 125 (2000) 347÷353.
• [9] Gawroński Z., Łukasiewicz R.: Metody zwiększenia trwałości matryc form wtryskowych do ciśnieniowego odlewania stopów aluminium. Mechanik 12 (2002) 786÷789.
• [10] Renevier N. M., Oosterling H., König U., Dautzenberg H., Kim B. J., Geppert L., Koopmans F. G. M., Leopold J.: Performance and limitation of hybrid PECVD (hard coating)-PVD magnetron sputtering (MoS2/Ti composite) coated inserts tested for dry high speed milling of steel and grey cast iron. Surface and Coatings Technology 163-164 (2003) 659÷667.
• [11] Smolik J.: Rola warstw hybrydowych typu warstwa azotowana/powłoka PVD w procesie zwiększania trwałości matryc kuźniczych. Momografia ITE, Radom (2007).
• [12] Sawicki J., Górecki M., Gawroński Z., Kaczmarek Ł.: The computer aided pressure casting die. Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 708÷711.
• [13] Sawicki J., Górecki M., Gawroński Z., Kaczmarek Ł.: Zastosowanie nowoczesnych technik numerycznych do procesu odlewania ciśnieniowego. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 707÷710.
• [14] Haś Z.: Sulfatizing and nitriding of high-speed steels in H2S and NH2 gases. Chemical Abstracts, Band 64 (1966) Columbus, Ohio, USA.
• [15] Haś Z., Kula P.: Nitrovac’79 – Nowa technologia obróbki cieplno-chemicznej elementów maszyn i narzędzi. Inżynieria Materiałowa 5 (1983) 127÷132.
• [16] Pawlak W., Atraszkiewicz R., Nolbrzak P., Wendler B.: MoS2(Ti, W) low friction coatings deposited onto nitrided and sulfonitrided HSS steel by means of magnetron sputtering. Inżynieria Materiałowa 4 (2010) 1157÷1161.
• [17] Pawlak W., Atraszkiewicz R., Wendler B., Zak M.: Tribological investigation of low friction duplex surface treatment based on modified molybdenum disulphide coating. Tribology-Materials, Surfaces & Interfaces 5 (4) (2011) 148÷152.
• [18] Pawlak W., Wendler B., Nolbrzak P., Makówka M., Włodarczyk K., Rylski A.: Low friction MoS2(Ti, W) coatings deposited by magnetron sputtering. Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 418÷421.
• [19] Wendler B. G., Blaszczyk A., Chejchman Z., Gawronski Z., Jakubowski K.: Creation, properties and applications of thin carbide and carbonitride layers on tool steels. Proc 1st Conf. on Modern Technologies in Surface Engineering in Lodz-Spala, 20-23 Oct. 1993, Printed by KWADRAT, Lodz (1994) 243÷253.
• [20] Wendler B. G., Has Z., Mitura S.: The effect of the deposition parameters on the composition, structure and mechanical properties of thin TiN films. Proc. 2nd Sci. Conf. on Electron Technology, Warsaw-Rynia (Poland) 13- 16.09 (1984) 299÷307.
• [21] Wendler B. G.: Vacuum annealing study of the structure and of mechanical properties of thin TiN films deposited by ARE. Thin Solid Films 141 (1986) 223÷228.
• [22] Haś Z.: Patent EP 0 034 761 (2.09.1981) – Verfahren zur Oberflächenvergütung von Maschinentelien und Schneidwerkzeugen aus Eisenlegierungen.
• [23] Haś Z., Gramsz J., Jarosz W., Jaremczuk P., Bruszewski S., Koczela K.: Patent DE 2 364 092 (20.05.1973) – Vorrichtung zur Nitrier-Sulfatierung von Stahl- und Guβeisenelementen.

Uwagi

PL

Badania zostały zrealizowane ze środków Ministra Edukacji i Nauki w ramach projektu badawczego nr N N507 411036.