Wybrane aspekty ekoinnowacyjnej obróbki nagniataniem

• Autorzy: Kułakowska A. , Patyk R. , Bohdal Ł. , Kałduński P. , Chodór J.

Warianty tytułu

EN

Chosen Aspects of Ecoinnovative Burnishing Process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest wykazanie możliwości zastosowania ekoinnowacyjnej technologii obróbki nagniataniem w procesie tworzenia produktu. Obróbka nagniataniem jest efektywną technologicznie, ekonomicznie i ekologicznie metodą wytwarzania warstw wierzchnich części maszyn. Takie podejście umożliwi produkcję części z minimalnymi stratami materiałowymi oraz energetycznymi. W celu wykazania możliwości tworzenia produktu w ekoinnowacyjnej obróbce nagniataniem przeprowadzono badania eksperymentalne procesu nagniatania naporowo-tocznego wykazujące możliwość kształtowania warstwy wierzchniej wyrobu o pożądanych właściwościach. Wśród rozpatrywanych wybranych aspektów rozpatrywano: chropowatość powierzchni, nanochropowatość, udział materiałowy, mikrostrukturę powierzchni, strukturę metalograficzną oraz mikrotwardość.

EN

The aim of this article is to demonstrate the possibility of using ecoinnovative burnishing rolling process as the technology of product development. Burnishing rolling process is effective: technologically, economically and environmentally way of treatment of the machine's outer layers. This approach will make possible the production of parts with minimal loss in material and energy. In order to demonstrate the ability to create products in the ecoinnovative treatment of burnishing rolling, the experimental researches were carried out, showing the ability to form the surface layer of the product with the desired properties. Among the examined certain aspects were considered: surface roughness, nano-roughness, material bearing, surface microstructure, metallographic structure and microhardness.

Słowa kluczowe

PL

obróbka nagniataniem; ekoinnowacyjność; mikrotwardość

EN

burnishing rolling process; eco-innovative; microhardness

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Tom 18, cz. 1
• Strony: 478--492
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Kułakowska A.

• Politechnika Koszalińska

autor

Patyk R.

• Politechnika Koszalińska

autor

Bohdal Ł.

• Politechnika Koszalińska

autor

Kałduński P.

• Politechnika Koszalińska

autor

Chodór J.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Adamczyk, W. (2004). Ekologia wyrobów. PWE.
• 2. Baran, J., Ryszko, A. (2013). Opracowywanie i wdrażanie ekoinnowacji technicznych a ekoprojektowanie – integracja procesów i wskazówki metodyczne ich realizacji, Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji, 34-46.
• 3. Bohdal, Ł., Walczak, P. (2013). Eco-modeling of metal sheet cutting with disc shears. Annual Set The Environment Protection, 15, 863-872.
• 4. Bohdal, L., Kukielka, L. (2014). Application of variational and FEM methods to the modelling and numerical analysis of guillotining process for geometrical and physical nonlinearity. Mechanika. 20 (2), 197–204.
• 5. Bohdal, L., Kulakowska, A., Patyk, R., Kulakowski, M. (2016). Numerical Investigations of the Effect of Process Parameters on Residual Stresses, Strains and Quality of Final Product in Blanking Using SPH Method, Novel Trends in Production Devices and Systems, "Materials Science Forum" (in press).
• 6. Bohdal, Ł., Kułakowska, A., Patyk, R. (2014). Analysis of slitting of aluminium body panels in the aspect of scrap reduction, Annual Set The Environment Protection, 16, 105-114.
• 7. Bohdal, L., Kukielka, L., Kukielka, K., Kulakowska, A., Malag, L., Patyk, R. (2014). Three Dimensional Finite Element Simulation of Sheet Metal Blanking Process. Applied Mechanics and Materials, 474, 430-435.
• 8. Chodor, J., Kaldunski, P. (2016). Numerical Analysis of Influence of Cutting Edge Radius on the Minimum Thickness of the Machined Layer, Novel Trends in Production Devices and Systems, "Materials Science Forum" (in press).
• 9. Chodor, J., Kukielka, L. (2014). Using Nonlinear Contact Mechanics in Process of Tool Edge Movement on Deformable Body to Analysis of Cutting and Sliding Burnishing Processes. Applied Mechanics and Materials, 474, 339-344.
• 10. Kaldunski, P (2016). Plane anisotropy parameters identification based on Barlat's model, Advances in Mechanics: Theoretical, Computional and Interdisciplinary Issues – Kleiber et al., CRC Press/Balkema, 275-278.
• 11. Kaldunski, P., Kukielka, L. (2014). Numerical Analysis and Simulation of Drawpiece Forming Process by Finite Element Method. Applied Mechanics and Materials, 474, 153-158.
• 12. Kukielka, L. (2001). Mathematical modelling and numerical simulation of nonlinear deformation of the asperity in the burnishing cold rolling operation. Computational Methods in Contact Mechanics V Book Series: Computational and experimental methods, 317-326.
• 13. Kukiełka, K., Kukiełka, L. (2013). External thread rolling head. The polish patent No PL402652–A1, PL220175–B1, z dn. 4.02.2013. (in polish)
• 14. Kukielka, L., Kulakowska, A., Patyk, R. (2010). Numerical modeling and simulation of the movable contact tool-worpiece and application in technological processes, Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics, 8 (3), 36-41.
• 15. Kukielka, L., Kustra, J., Kukielka, K. (2005). Numerical analysis of states of strain and stress of material during machining with a single abrasive grain. Computer Methods and Experimental Measurements for Surface Effects and Contact Mechanics VII, WITPRESS. Southampton-Boston, 57-66.
• 16. Kukielka, L., Kustra, J. (2003). Numerical analysis of thermal phenomena and deformations in processing zone in the centerless continuous grinding process, Computer Methods and Experimental Measurements for Surface treatments Effects VI, WITPRESS. Southampton-Boston, 7, 109-118.
• 17. Kukielka, L., Szczesniak, M., Patyk, R., Kulakowska, A., Kukielka, K., Patyk, S., Gotowała, K. Kozak, D. (2016). Analysis the states of deformation and stress in the surface layer of the product after the burnishing cold rolling operation, Novel Trends in Production Devices and Systems, "Materials Science Forum" (in press).
• 18. Kulakowska, A. (2012). Experimental researches of burnishing rolling process of regular surface asperities prepared in turning process. Steel Research International. Special Edition: 14th International Conference on Metal Forming, 127-131.
• 19. Kulakowska, A., Kukielka, L., Kukielka, K., Patyk, R., Malag, L., Bohdal, L. (2014). Possibility of Steering of Product Surface Layers Properties in Burnishing Rolling Process. Applied Mechanics and Materials. 474, 442-447.
• 20. Kulakowska, A., Kulakowski, M., Bohdal, L., Patyk, R. (2016). Aspects of Burnishing Rolling Process of the Surface Prepared in Different Previous Treatments, Novel Trends in Production Devices and Systems, "Materials Science Forum" (in press)
• 21. Kulakowska, A., Patyk, R., Bohdal, Ł. (2014). Zastosowanie obróbki nagniataniem w tworzeniu ekologicznego produktu, Annual Set The Environment Protection, 16, 323-335.
• 22. Kukielka, L., Kukielka, K., Kulakowska, A., Patyk, R., Malag, L., Bohdal, L. (2014). Incremental Modelling and Numerical Solution of the Contact Problem between Movable Elastic and Elastic/Visco-Plastic Bodies and Application in the Technological Processes. Applied Mechanics and Materials, 474, 159-165.
• 23. Kukielka, K., Kukielka, L., Bohdal, L., Kulakowska, A., Malag, L., Patyk, R. (2014). 3D Numerical Analysis the State of Elastic/Visco-Plastic Strain in the External Round Thread Rolled on Cold. Applied Mechanics and Materials, 474, 436-441.
• 24. Kukielka, L., Geleta, K., Kukielka, K. (2012). Modelling of Initial and Boundary Problems with Geometrical and Physical Nonlinearity and its Application in Burnishing Processes. Steel Research International. Special Edition: 14th International Conference Metal Forming, 1375-1378.
• 25. Legutko, S., Nosal, S. (2004). Kształtowanie technologicznej i eksploatacyjnej warstwy wierzchniej części maszyn. Poznań: Ośrodek Wydawnictw Naukowych.
• 26. Malag, L., Kukielka, L., Kukielka, K., Kulakowska, A., Bohdal, L., Patyk, R. (2014). Problems Determining of the Mechanical Properties of Metallic Materials from the Tensile Test in the Aspect of Numerical Calculations of the Technological Processes. Applied Mechanics and Materials, 474, 454-459.
• 27. Myslinski, P., Precht, W., Kukielka, L, et al. (2004). A possibility of application of MTDIL to the residual stresses analysis – The hard coating-substrate system. Journal of Thermal Analysis And Calorimetry, 77 (1), 253-258.
• 28. Patyk, R., Bohdal, L., Kulakowska, A. (2016). Study the Possibility of Controlling the Magnitude and Distribution Of Residual Stress in the Surface Layer of The Product After The Process Double Duplex Burnishing, Novel Trends in Production Devices and Systems, "Materials Science Forum" (in press)
• 29. Patyk, R. (2012). New method of technological surface layer shaping of machine parts during duplex burnishing rolling process. Steel Research International, Special Edition: 14th International Conference on Metal Forming.
• 30. Patyk, R., Kulakowska, A., Bohdal, L. (2014). Ekologiczne, ekonomiczne i eksploatacyjne aspekty stosowania obróbki nagniataniem, Annual Set The Environment Protection, 16, 351-362.
• 31. Przybylski, W. (1987). Technologia obróbki nagniataniem. Warszawa: WNT.
• 32. Patyk, R., Kukielka, L., Kukielka, K., Kulakowska, A., Malag, L., Bohdal, L. (2014). Numerical Study of the Influence of Surface Regular Asperities Prepared in Previous Treatment by Embossing Process on the Object Surface Layer State after Burnishing. Applied Mechanics and Materials, 474, 448-453.
• 33. Tse, PW., Gontarz, S., Wang, XJ. (2007). Enhanced eigenvector algorithm for recovering multiple sources of vibration signals in machine fault diagnosis. Mechanical Systems and Signal Processing 21 (7), 2794-2813.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.