Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modernisation of the drop forging process on the example of forming a bracket forging

Pater Zbigniew

Mechanik

|

2024

|

R. 97, nr 3

6--10

EN

This paper presents an example of the manufacturing of bracket forgings formed in a dual system. Cross-wedge rolling (CWR) was proposed as the forming method for the preform. The correctness of the adopted solution was verified in numerical simulations, which were performed using the commercial software Forge®. It was shown in detail how the shape of the workpiece changes in the individual operations of the forming process. Maps of temperature, effective strain, strain rate in the preform as well as distributions of force parameters in the rolling process are presented.

PL

W artykule przedstawiono przykład wykonywania odkuwek wspornika kształtowanych w układzie podwójnym. Jako metodę wytwarzania przedkuwki zaproponowano walcowanie poprzeczno-klinowe (WPK). Poprawność przyjętego rozwiązania zweryfikowano w symulacjach numerycznych, które wykonano w komercyjnym programie Forge®. Szczegółowo pokazano, jak zmienia się kształt przedmiotu obrabianego w poszczególnych operacjach procesu kształtowania. Przedstawiono mapy temperatury, intensywności odkształcenia, prędkości odkształcenia w przedkuwce oraz rozkłady parametrów siłowych w procesie walcowania.

2

Application of the cross-wedge rolling process to the manufacture of preforms for elongated forgings

Pater Zbigniew

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 3

6--11

EN

The article presents two examples of the use of the cross-wedge rolling process (CWR) to form preforms into forgings for the mining industry. A novelty in the discussed rolling processes was the use of flanges, which were used to form the tapered ends of preforms. The correctness of the solutions was verified by numerical simulations using the Forge® programme. Workpiece shape progressions are presented for both rolling and drop forging. Fields of temperature, effective strain and damage function in rolled preforms are also presented. Furthermore, it is shown how radial force and torque change during rolling.

PL

W artykule opisano dwa przykłady zastosowania procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) do kształtowania przedkuwek na odkuwki dla górnictwa. Nowością w tych procesach walcowania było zastosowanie listew oporowych, za pomocą których formowano zakończenia stożkowe przedkuwek. Poprawność prezentowanych rozwiązań zweryfikowano w symulacjach numerycznych, które wykonano w programie Forge®. Przedstawiono progresje kształtu przedmiotu obrabianego zarówno podczas walcowania, jak i kucia matrycowego. Zaprezentowano także mapy temperatury, intensywności odkształcenia i funkcji zniszczenia w przedkuwkach walcowanych. Ponadto pokazano, jak podczas walcowania zmieniają się siła rozporowa i moment obrotowy.

3

Development of Al-Ti-C porous structures for reinforcing aluminum matrix composites

Dmitruk Anna, Naplocha Krzysztof

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 3

172--177

EN

Open-porous preforms from Al-Ti-C compounds were successfully ignited and synthesized by combustion synthesis in a microwave field. The reaction course and the temperature were remarkably affected by the preparation method and molarratio of the substrates, as well as the position of the green sample in the microwave field generated by a single mode microwave reactor. The manufactured structures were characterized by SEM investigations. The addition of aluminum powder to the mixture moderates the reaction and temperaturę variations, allowing the course of synthesis in explosive mode to be avoided. Among the reported developed materials the following can be distinguished: Ti-Al intermetallics, titanium carbides and MAX phases belonging to the Ti-Al-C system. The prepared and selected Al-Ti C preforms were subsequently infiltrated with an AlSi12 aluminum alloy by the squeeze casting method. The composite materials exhibit a relatively homogeneous microstructure with low residual porosity and a good reinforcement/matrix interface.

PL

Otwarte porowate preformy ze związków Al-Ti-C z powodzeniem zapalono i zsyntetyzowano poprzez syntezę spaleniową w polu mikrofalowym. Znaczący wpływ na przebieg i temperaturę reakcji miał sposób przygotowania i stosunek molowy sub-stratów oraz położenie próbki w polu mikrofalowym generowanym przez jednomodowy reaktor mikrofalowy. Wytworzone struktury scharakteryzowano za pomocą badań SEM. Dodatek proszku aluminium do mieszaniny łagodzi przebieg reakcji i zmiany temperatury, pozwalając uniknąć przebiegu syntezy w trybie wybuchowym. Spośród wytworzonych materiałów można wyróżnić następujące: fazy międzymetaliczne Ti-Al, węgliki tytanu i fazy typu MAX należące do układu Ti-Al-C. Przygotowane i wyselekcjonowane preformy Al-Ti-C następnie infiltrowano stopem aluminium AlSi12 metodą prasowania ze stanu ciekłego. Materiały kompozytowe wykazują stosunkowo jednorodną mikrostrukturę o niskiej porowatości resztkowej i dobrej granicy faz umocnienie/osnowa.

4

Numerical and experimental study on forming preforms in a CNC skew rolling mill

Pater Zbigniew, Tomczak Janusz, Bulzak Tomasz, Walczuk-Gągała Patrycja

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e54, 2022

EN

This paper relates to a study on the formation of elongated preforms in a CNC skew rolling mill. First, a numerical analysis was performed to investigate forming processes for three different parts: a scraper, a connecting rod, and a hook. The shapes and dimensions of preforms were designed, and rolling and closed-died forging processes for producing these parts were simulated numerically. Distributions of temperature, effective strain and damage function were determined for rolled preforms. Loads and torques in the rolling process were measured. It was found that the forming process of preforms performed in a CNC skew rolling mill was characterized by relatively low force parameters in relation to the dimensions of formed parts. Numerical simulations of the forging process showed that all forged parts had the required shape, which indicates that the preforms were designed correctly. Following the numerical analysis, experiments were performed in which the preforms were rolled under laboratory conditions (in a scale of 1:2). Experimental results demonstrated that the rolled parts had no internal defects (cracks) and were characterized by high dimensional accuracy.

5

Analysis of Basis Weight Uniformity Indexes for the Evaluation of Fiber Injection Molded Nonwoven Preforms

Moll Patrick, Wang Shaofan, Coutandin Sven, Fleischer Jürgen

Autex Research Journal

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

341--351

EN

Fiber injection molding is an innovative approach for the manufacturing of nonwoven preforms but products currently lack a homogeneous fiber distribution. Based on a mold-integrated monitoring system, the uniformity of the manufactured preforms will be investigated. As no universally accepted definition or method for measuring uniformity is accepted yet, this article aims to find a suitable uniformity index for evaluating fiber injection molded nonwovens. Based on a literature review, different methods are implemented and used to analyze simulated images with given distribution properties, as well as images of real nonwovens. This study showed that quadrant-based methods are suitable for evaluating the basis weight uniformity. It has been found that the indexes are influenced by the number of quadrants. Changes in sample size do not affect the indexes when keeping the quadrant number constant. The quadrants-based calculation of the coefficient of variation showed the best suitability as it shows good robustness and steady index for varying degrees of fiber distribution.

6

Weryfikacja numeryczna nowej koncepcji walcowania poprzeczno-klinowego

Bulzak T., Pater Z., Tomczak J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 8

573--576

PL

W artykule przedstawiono nowa koncepcję walcowania poprzeczno-klinowego. Głównym celem badań było potwierdzenie słuszność nowej koncepcji zaprojektowanych narzędzi, które umożliwiają uzyskanie dużych wartości redukcji przekroju poprzecznego na stosunkowo krótkiej drodze kształtowania bez wystąpienia niebezpieczeństwa przewężenia lub zerwania odkuwki. W celu zweryfikowania nowej koncepcji walcowania wykonano modelowanie numeryczne oparte na metodzie elementów skończonych. Badania przeprowadzono wykorzystując do tego oprogramowanie Simufact.Forming v.11, a symulacje numeryczne przeprowadzone zostały na przykładzie walcowania przedkuwki d􀄨wigni ze stopu aluminium 2017A. Na podstawie zrealizowanych prac potwierdzono słuszność przyjętych założeń, wyznaczono progresję kształtu odkuwki, mapy intensywności odkształcenia, kryterium zniszczenia i temperatury oraz parametry siłowe walcowania.

EN

The paper describes a new cross-wedge rolling technique. The primary aim of the investigation was to verify the design of tools which enable substantial cross-sectional reductions over a relatively short forming path without workpiece necking or rupture. The proposed cross-wedge rolling technique was analyzed numerically by the finite element method. The numerical modelling of a lever made of 2017A aluminium alloy was performed using the Simufact.Forming v.11 software. The numerical results confirmed that the assumptions of the proposed cross wedge rolling technique are correct. Variations in the workpiece shape as well as distributions of the effective strain, damage criterion, temperature, load and torque were determined.

7

Cu based composite materials reinforced with Al-Cr preform produced by reactive melt infiltration

Naplocha K.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 2

78--82

EN

Composite materials were produced by reactive infiltration of a porous intermetallic Al9Cr4 preform whose structure was developed during combustion synthesis. Compacts of Al and Cr powders with a stoichiometric ratio of Al/Cr equal to 9/4 were placed and ignited in a microwave reactor. Due to the low enthalpy of the reaction, the samples were preheated. The reaction starts with partial melting of the Al particles producing a homogeneous structure with open porosity. The synthesis proceeded by intermediate phase transformations reaching a maximum temperature of ca. 1000°C. Next, the preforms were pressure infiltrated with molten Cu with interfacial diffusion of the composite elements. The intermetallic compound decomposed releasing Al which saturated the matrix and formed a Cu9Al4(Cr) phase. Simultaneously, the preform transformed into a mixture of globular precipitates of Cr52Al35Cu13 embedded in the Cu47Al41Cr12 phase. The produced composite materials exhibit significant heat and oxidation resistance. The developed protective layer was composed of Al2O3 oxides doped with Cr and Cu and growth with parabolic oxidation kinetics.

PL

Materiały kompozytowe wytwarzano metodą infiltracji reaktywnej porowatych międzymetalicznych preform Al9Cr4, których strukturę wykształcono poprzez syntezę spaleniową. Wypraskę z mieszaniny proszków Al oraz Cr o stosunku stechiometrycznym Al/Cr równym 9/4 umieszczano w reaktorze mikrofalowym, gdzie inicjowano syntezę. Z powodu niskiej entalpii reakcji próbki wstępnie podgrzewano, a reakcja rozpoczynała się od częściowego nadtopienia cząstek Al i rozprzestrzeniała na całą próbkę, tworząc jednorodną strukturę z otwartą porowatością. W trakcie syntezy powstawały fazy pośrednie, a jej maksymalna temperatura dochodziła do ok. 1000°C. Tak przygotowane preformy poddawano infiltracji ciśnieniowej ciekłą Cu, podczas której dochodziło do dyfuzji i wymiany pierwiastków pomiędzy osnową a umocnieniem. Związek międzymetaliczny uwalniał Al, które nasycało osnowę i ostatecznie tworzyło związek Cu9Al4(Cr). Równocześnie preforma przekształcała się w mieszaninę globularnych wydzieleń Cr52Al35Cu13 osadzonych w związku Cu47Al41Cr12. Wytworzone kompozyty cechują się wysoką odpornością na utlenienie w podwyższonych temperaturach. W trakcie utleniania rozwija się zwarta ochronna warstewka tlenków Al2O3 domieszkowana Cr i Cu. Jej powolny wzrost ma charakter paraboliczny.

8

Kształtowanie właściwości wytrzymałościowych tkanych preform przestrzennych w oparciu o ich parametry strukturalne

Witczak E.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2014

|

z. 71

39--63

PL

Celem pracy było zbadanie mechanizmu kształtowania wytrzymałości i opracowanie sposobu modelowania wytrzymałości na zginanie kompozytu zbrojonego tkaniną przestrzenną o przekroju T za pomocą parametrów strukturalnych tej tkaniny. T-owe tkaniny przeznaczone na zbrojenie wykonane zostały z przędzy PES z włókien ciągłych o wysokiej wytrzymałości i w celu wytworzenia kompozytu, impregnowane żywicą epoksydową z zastosowaniem techniki worka próżniowego. Badania prowadzone były przy użyciu zmodyfikowanej procedury trzypunktowego zginania. Przedstawiono wyniki badań w zakresie T-owej struktury pojedynczej, jak i wzmocnionej. Badania uwzględniały trzy etapy prac doświadczalnych: • Pierwszym etapem było zbadanie wpływu parametrów strukturalnych tkanin wzmacniających, takich jak np.: gęstość osnowy i wątku, liczba nitek osnowy w różnych elementach przekroju T, wrobienie nitek, na właściwości wytrzymałościowe kompozytu. Tkanina wzmacniająca była pojedynczą tkaniną w każdym elemencie przekroju T. • Drugim etapem pracy było zbadanie wytrzymałości na zginanie kompozytów zbrojonych T-ową tkaniną, przy czym, na podstawie wniosków z pierwszego etapu, tkanina wzmacniająca została wzmocniona laminatem w obszarze połączenia żebra z podstawą. • Trzeci etap prac, nawiązujący do drugiego etapu, polegały na zbadaniu wytrzymałości na zginanie kompozytów zbrojonych T-ową tkaniną, w którym obszar połączenia żebra z podstawą został wzmocniony przez monolityczną strukturę wielowarstwową.

EN

The aim of the study was to investigate strength formation mechanism and the development of the method for modelling the bending strength of the T-shape woven reinforced composite by means of the woven structural parameters. The T-shape reinforcements were woven and impregnated with epoxy resin by using a vacuum bagging technique to form composite. It is assumed that the determination of the impact of various woven structural parameters will allow the prediction of mechanical properties of the composite on the stage of its design. The tests were conducted using the modified three-point-bending procedure. The T-shape woven structure was manufactured with high tenacity continuous-filament PES. The results of studies were presented in the range of T-shape single and strengthened structure. Three stages of experimental work were introduced: • the first stage was to study the impact of structural parameters of reinforcing fabrics, such as e.g. the density of the warp and weft, the number of warp threads in various parts of T-shape section, crimp of threads, on the strength properties of the composite. Reinforcing fabric was a single fabric in each T-shape section, • the second stage of the work was to study the bending strength of the T-shaped reinforced composites, while, on the basis of the first stage conclusions, reinforcing fabric was strengthened by the laminate in the join region between web and flange, • the third stage of the work, referring to the second one, consisted in an examination of the bending strength of the T-shaped reinforced composites, wherein the join region between web and flange in reinforcing fabric was strengthened by the monolithic multilayer structure. The result of my research is that the evidence exists to show, that: 1. Structure "density", expressed as the density of warp and weft threads, has an impact on the strength properties of the composite. 2. The properties of the spatial composite structure depend on the join region between web and flange. 3. The level of degradation (delamination) of the composites depends on the reinforcing fabric structure parameters, such as: coefficient of filling the section with warp and weft threads, and the way of connecting web and flange. 4. In the case of composites reinforced with fabric strengthened by the laminate and monolithic multilayer structure, the element of the web and the join region between web and flange are essential for the bending strength of the composite. 5. Modification of structure of the fabric can significant by influence bending strength, and can forecast the destruction process. It is possible to program the destruction process of construction material after the limit load is exceeded.

9

Manufacturing of Porous Al-Cr Preforms for Composite Reinforcing Using Microwave Activated Combustion Synthesis

Naplocha K., Granat K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1125--1127

EN

The combustion synthesis of porous skeletons (preforms) of intermetallic Al–Cr compounds intended for metal matrix composite MMC reinforcing was developed. Mixture of Al and Cr powders with granularity of −10, −44, −74mm were cold isostatic pressed and next ignited and synthetized in a microwave reactor under argon atmosphere (microwave-activated combustion synthesis MACS). In order to ignite the synthesis, microwave energy was focused by a tuner on the specimen. The analysis of reaction temperature diagrams revealed that the synthesis proceeded through the following peritectic transformations: L(liquidus)+Al7Cr→L+Al11Cr2→L+Al4Cr. Moreover, EDS and XRD examinations showed that the reaction proceeded between a solid Cr and a liquid Al to create a distinct envelope of Al9Cr4 on Cr particle which next extended and spreaded over the entire structure. The produced preforms with uniform structure and interconnected porosity were infiltrated with liquid Cu and Al alloy. The obtained composite materials exhibited high hardness, wear and distinct temperature oxidation resistance.

PL

Wytworzono poprzez syntezę spaleniową porowate preformy (szkielety) ze związków międzymetalicznych Al-Cr do umacniania materiałów kompozytowych o osnowie metalowej. Sprasowane na zimno, jednoosiowo (CIP) mieszaniny proszków Al i Cr o ziarnistości −10, −44, −74mm podgrzewano w reaktorze mikrofalowym w atmosferze argonu. W celu zainicjowania syntezy wykorzystano proces aktywacji mikrofalami MACS (microwave-activated combustion synthesis) skupiając promieniowanie na powierzchni próbki za pomocą stroika falowodowego. Na podstawie analizy krzywych temperatur ATD określono przebieg syntezy z następującymi przemianami perytektycznymi:: L(liquidus)+Al7Cr→L+Al11Cr2→L+Al4Cr. Ponadto, analiza chemiczna EDS oraz fazowa XRD wykazały, że reakcja przebiega pomiędzy proszkiem Cr oraz ciekłym Al tworząc wyraźną otoczkę ze związku Al9Cr4 na cząstkach Cr, które z postępem reakcji rozszerzają się i zanikają. Wytworzone preformy o jednorodnej strukturze z otwartymi porowatościami użyto do infiltracji ciekłym Al oraz Cu i wytworzenia kompozytów. Charakteryzowały się one dużą twardością, odpornością na ścieranie oraz odpornością na utlenianie w wysokiej temperaturze.

10

Thermo-Mechanical Analysis of a Lever Preform Forming from Magnesium Alloy AZ31

Tomczak J., Pater Z., Bulzak T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1211-1218

EN

This paper presents the results of numerical analysis of metal forming process of a lever preform from magnesium alloy AZ31, which will be used as a semi-finished product in the forging process of a lever part. Presently, the lever forging is formed from semi-finished product in the form of a bar, which is connected with large material losses. Numerical simulations were made for two different metal forming methods: forging longitudinal rolling and cross-wedge rolling. Calculations were conducted basing on finite element method (FEM), applying commercial software DEFORM-3D. Geometrical models used in calculations were discussed. Simulations, made in conditions of three dimensional state of strain, allowed for determining distributions of strain intensity, temperature, cracking criterion, and mainly for determining the possibility of a lever preform manufacturing on the basis of rolling processes. Considering the obtained results of numerical simulations, the design of tools for semi-finished products rolling was worked out; these semi-finished products will be used for experimental verification of the lever preforms forming.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu kształtowania plastycznego przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31, która posłuży jako półfabrykat w procesie kucia odkuwki dźwigni. Obecnie odkuwkę dźwigni kształtuje się z półfabrykatu w kształcie pręta, co związane jest z dużymi stratami materiałowymi. Symulacje numeryczne wykonano dla dwóch różnych metod kształtowania plastycznego: kuźniczego walcowania wzdłużnego oraz walcowania poprzeczno-klinowego. Obliczenia przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM-3D. Omówiono modele geometryczne zastosowane w obliczeniach. Symulacje przeprowadzone w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia umożliwiły wyznaczenie rozkładów intensywności odkształcenia, temperatury, kryterium pękania, a przede wszystkim określenie możliwości wytwarzania przedkuwki dźwigni w oparciu o procesy walcownicze. W oparciu o uzyskane wyniki symulacji numerycznych opracowano konstrukcje narzędzi do walcowania półfabrykatów, które posłużą do weryfikacji doświadczalnej kształtowania przedkuwki dźwigni.

11

Materiały kompozytowe na osnowie stopu aluminium umacniane kształtkami Al2O3/Ti/C

Naplocha K., Granat K.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 1

25-29

PL

Opierając się na wysokotemperaturowej syntezie SHS, wytwarzano porowate kształtki ceramiczne do umacniania kompozytów na osnowie stopu aluminium. Wytworzone z mieszaniny włókien tlenu aluminium Saffil, proszku Ti oraz grafitu płatkowego prostopadłościenne próbki umieszczano w komorze mikrofalowej. Magnetron zasilano stałą mocą 540 W, inicjując i podtrzymując reakcję w strumieniu przepływającego gazu CO2. Włókna nadawały kształtce początkową wytrzymałość, natomiast proszki utworzyły twarde związki zawierające Ti. Rejestrowano zmiany temperatury oraz prędkość propagacji syntezy. Kształt krzywych temperatur dla wszystkich próbek był podobny. Największą temperaturę syntezy 1860°C uzyskiwały próbki zawierające 10% Al2O3, 10% Ti i 5% grafitu. Synteza niektórych próbek przebiegała z powtórnym wzrostem temperatury świadczącym o podtrzymywaniu reakcji przez mikrofale. Przeprowadzone obserwacje mikroskopowe wykazały dostateczną jednorodność struktury, choć w niektórych przypadkach spotykano nieprzereagowane do końca cząstki proszku Ti. Analiza chemiczna EDS produktów reakcji potwierdziła występowanie tlenków oraz złożonych związków zawierających Al. i Ti. Niezależnie od zawartości grafitu związki te przyjmowały formę pofałdowanych pasm wokół litych bądź pustych obszarów. W zależności od dostępu do CO2 reakcja mogła być spowalniana, skutkując bardziej zwartymi wydzieleniami Ti. Wytworzone w wyniku syntezy spaleniowej związki tytanu po nasyceniu ciekłym metalem dobrze łączyły się z osnową. Można przypuszczać, że zachodziła reakcja redox i na powierzchni wydzieleń powstawały tlenki aluminium oraz związki międzymetaliczne z układu Al-Ti. Kształtki o jednorodnej strukturze nasycano stopem AlSi7Mg metodą prasowania w stanie ciekłym. Przeprowadzone badania wykazały korzystny wpływ umocnienia na rozszerzalność cieplną oraz twardość HB.

EN

On the base of high temperature synthesis SHS porous ceramic preforms for aluminum matrix composite reinforcing were produced. From mixture of Saffil alumina fibres, Ti powder and flaky graphite block samples were formed, dried and next placed in microwave chamber. Magnetron was supplied with constant power of 540 W to ignite and support reaction in flowing stream of CO2 gas. Fibres create initial skeleton build and preform strength, whereas Ti powder processed to hard titanium compounds. Temperature changes and velocity of synthesis front propagation were recorded. Temperature profiles were similar for all samples. The highest synthesis temperature of 1860°C was detected for samples containing 10% Al2O3, 10% Ti and 5% of graphite, all the percentages v/v. Synthesis of some samples proceeded with second temperature increase as a result microwave radiation support. Microscopic observation showed sufficient structure homogeneity, though in some cases unprocessed Ti particles occurred. Chemical analyze EDS of reaction products revealed presence of oxides and complex Al and Ti compounds. Independently of graphite content these compounds formed folded strips around solid or empty volume. Depends on CO2 availability, reaction could be slowed down resulting in more compacted Ti compounds. Created as a result of combustion synthesis Ti compound after infiltration with liquid metal properly bounded with the matrix. It could be assumed that redox reaction proceeded and on surface of Ti compound alumina and Al-Ti compounds were created. The preforms with homogeneous structure were infiltrated with AlSi7Mg by squeeze casting method. Performed tests showed that reinforcement improved hardness HB and reduced thermal expansion.

12

Preparation of porous Al2O3-Ti-C perform by combustion synthesis

Naplocha K., Granat K.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 2

69-72

EN

Using combustion synthesis porous ceramic preforms for composite reinforcing were produced. Prepared mixture of alumina Saffil fibres, Ti powder and graphite flakes, after drying were placed in waveguide of microwave reactor. Supplied with constant power of 540W magnetron ignited and maintained reaction in flowing stream of CO2 gas. Al2O3 fibres should improve preliminary endurance of perform, whereas Ti powder processed to hard titanium carbides and oxides. During microwave heating ignited plasma additionally improve process and partly fused metallic Ti. Recorded temperature curves were similar for various samples. The highest synthesis temperature revealed samples containing 10% of Al2O3 , 10% of Ti and 5% of graphite, all percentages atomic. Microscopic observation showed considerable microstructure inhomogeneity of some samples. Both irregular component ordering and partly processed Ti particles inside preform exclude them for subsequent infiltration. Chemical analyze EDS of Ti based compounds partly confirmed work purpose, evidencing presence of Ti oxides and carbides. Independently of graphite content these compounds formed folded strips around solid or empty volume. Depends on CO2 availability, reaction could be slowed down resulting in more compacted Ti compounds. Created as a result of combustion synthesis Ti compound after infiltration with liquid metal properly bounded with the matrix. It could be assumed that redox reaction proceeded and on surface of Ti compound alumina and Al-Ti compounds were created. The preforms of proper strength and homogeneous structure were infiltrated with AlSi7Mg by squeeze casting method. In relation to typical composite reinforced only with fibres no significant increase of defects quantity was observed. Preliminary examination of mechanical properties confirmed that assumed work purpose is reasonable.

13

Synthesis of Ti-Al porous preform

Naplocha K., Granat K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 26, nr 2

203-206

EN

Purpose: Article describes production method of intermetallic porous perform for reinforcing of composite materials. Usefulness of the high temperature self-propagating synthesis (SHS), with appropriate modification, to produce perform for production of composite was evaluated. Design/methodology/approach: Mixture of aluminum and titanium powder was cold isostatically pressed (CIPed) and produced cylindrical pill was ignited in microwave field. Obtained structure usually have open porosity what enables for pressure infiltration with molten metal. The investigations of the structure of preforms on the scanning electron microscope (SEM) were made. Findings: The produced performs in most cases reveal open porosity, uniform morphology and are suitable for infiltration process. After reaction Al-Ti compounds form partly globular structure with microhardness much higher than substrates. Research limitations/implications: In the actual stages of this work proposed method can be used for manufacturing of porous performs, which mainly contain Al3Ti. During reaction, mixture compacts with the molar ratio of Al/Ti=1 were transformed into inhomogeneous structure. Practical implications: Obtained perform can be widely used as the reinforcement to produce hybrid composite materials by the infiltration method. Aluminum casting alloys can be locally reinforced to improve hardness and resistance to oxidization at high temperature. Originality/value: Article is valuable for persons engaged in production of casting composite materials reinforced with porous perform. Proposed method allows to incorporate hard structures from Al-Ti compounds into aluminum casting.

14

Fully fashioned biaxial weft knitted fabrics

Cebulla H., Diestel O., Offermann P.

Autex Research Journal

|

2002

|

Vol. 2, no. 1

8--13

EN

Advanced composite manufacturing processes demand the use of fully fashioned near-net shape preforms. Flat knitting technology is especially suited for the production of such products. Research work which has been carried out at the ITB proved the possibility to obtain biaxial reinforced multi-layer weft knitted fabrics with fixed fabric edges, by varying the number of stitches in wale direction. The capability of this method is shown for an open cuboid and a spherical shell.

15

Modelowanie kucia przedkuwki pierścieni i obręczy walcowanych

Sińczak J., Madej W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

1998

|

T. 9, nr 2

5-12

PL

Dokonano analizy procesu spęczania wsadu stosowanego na odkuwki przebijane. Analizę przeprowadzono w oparciu o symulację komputerową z wykorzystaniem programu FORM 2D. Stwierdzono, że główną przyczyną pojawiania się pęknięć na powierzchni bocznej pierścieni jest nakładanie się niekorzystnych zjawisk, tj. strefy kryształów o rozluźnionej strukturze powstałej w czasie krzepnięcia wlewka i obniżonej plastyczności strefy zimnych końców przy spęczaniu.

EN

Upsetting of a preform for pierced forging was analized. The analyse was carried out through computer simulation using program FORM 2D. There was stated that the main reason of cracks on side surface of a ring was a superposition of unfavourable phenomena i. e. the crystal zone of loose structure created during ingot solidification and the plasticity reduction of cold zone by upsetting.