Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aluminium ponownie materiałem przyszłości w architekturze

Biedrońska J., Misiołek W. Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 10

702-707

PL

Postępująca degradacja środowiska naturalnego wymaga stosowania ekologicznych zasad projektowania. Potrzeba ochrony środowiska i oszczędności zasobów energetycznych staje się wyzwaniem dla architektów w projektowaniu i budowaniu nowych budynków tak mieszkalnych, jak i przemysłowych. Nowoczesne budownictwo, określane jako przyjazne człowiekowi - "human friendly", zmierza do wykorzystywania materiałów budowlanych, których własności charakteryzują się takimi cechami, jak: wytrzymałość, estetyka, bezemisyjność w procesie produkcji i eksploatacji. Dodatkowo jest duże zainteresowanie materiałami, które nadają się do powtórnego wykorzystania. Istnieje tylko kilka materiałów konstrukcyjnych, które posiadają takie własności i pozwalają na ich zastosowanie w systemach budowlanych przyjaznych dla środowiska. Architektura i przemysł budowlany stawia bardzo konkretne oczekiwania i wymogi swoim wyrobom. Wybrany materiał musi posiadać wysoką odkształcalność oraz własności wytrzymałościowe pozwalające na produkcję wyrobów o skomplikowanych kształtach, które mogą być łatwo łączone w większe systemy konstrukcyjne. Te zalety materiału wykorzystywane są do budowy konstrukcji i pokryć fasad. Po zapoznaniu się z wymaganiami technicznymi i technologicznymi, stawianymi takim wyrobom, jak również wychodząc naprzeciw wymaganiom elastyczności produkcyjnej, a także kosztom - produkty aluminiowe znajdują korzystne uzasadnienie w zastosowaniu i spełniają najlepiej takie wymagania.

EN

Today the ecologically based design is strongly promoted largely due to progressively degrading environment. Conservation of natural resources becomes a challenge for architects designing and constructing new residential and commercial buildings. The contemporary building industry is "human friendly" and it aims at taking advantage of the materials with such characteristics as strength, aesthetics, and non-emissivity in both the fabrication and construction phase as well as during the building function. Their goal is also to promote the use of recycled materials. There are few structural materials, which meet these requirements, are environmentally friendly and can also be used in building constructions. The architects along with the building industry are very adamant about specific material requirements and expectations. The selected material must have good formability and high mechanical properties allowing the fabrication of elements with complex shapes, which can be assembled into larger building systems. These material specific characteristics make the selected material a perfect candidate for structural applications as well as the fabrication of building facades. After reviewing the technical and technological requirements for such products and for the flexibility of the production process as well as the cost, it seems obvious that the aluminum products are a perfect candidate for the task at hand.

2

Wspomagana numerycznie optymalizacja procesu wyciskania rur i prętów bimetalowych

Kazanowski P., Misiołek W. Z., Epler M. E., Sikka V. K.

Informatyka w Technologii Materiałów

|

2003

|

T. 3, Nr 3-4

138-151

PL

Osiągnięty został cel badań, jakim było przeanalizowanie wpływu wyjściowej geometrii wlewka na stabilność przekroju poprzecznego bimetalowego pręta pełnego oraz bimetalowej rury wyciskanej na trzpieniu. Wyniki badań eksperymentalnych i symulacji komputerowej dostarczyły danych, na podstawie których można wyznaczyć optymalną długość materiału wewnętrznego bimetalowego wlewka gwarantującą minimalny odpad i tym samym maksymalny uzysk. Długość wyrobu bimetalowego o zadowalającej jakości zależy od wielu czynników. W badaniach sprawdzono jedynie wpływ początkowej grubości i długości materiału wewnętrznego i zewnętrznego wlewka zakładając stały kąt matrycy alfa = 90°. Jednakże na podstawie wyników badań dostępnych w literaturze (Bandar i inni 2000) można stwierdzić, że wpływ kąta matrycy stożkowej na stabilność przekroju poprzecznego gotowego wyrobu nie jest tak silny jak wpływ skrócenia długości materiału wewnętrznego wlewka. Próby na prasach doświadczalnych posłużyły do weryfikacji dotychczas otrzymanych wyników analizy numerycznej oraz metodą elementów skończonych. Generalnie można potwierdzić przydatność współczesnego oprogramowania do wspomagania numerycznego optymalizacji procesu wyciskania rur i prętów bimetalowych. Stabilność geometryczna wyznaczona numerycznie jest bardzo podobna do stabilności osiągniętej doświadczalnie. Jednakże stabilność wymiarowa nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na jakość gotowego wyrobu. Jakość ta zależy w dużej mierze od spójności wyrobu będącej z kolei funkcją jednorodności mikrostruktury obszaru kontaktu. Jak zostało pokazane na przykładzie wyciskanych rur i prętów bimetalowych, rzeczywiste wyroby wykazują skomplikowaną topografię obszaru kontaktu. Zjawisko to jest na obecnym stanie wiedzy prawie niemożliwe do wyliczenia pakietami bazującymi na metodzie elementów skończonych. Aby umożliwić tego typu obliczenia niezbędna jest bardzo dobra znajomość mechanizmów stojących za zmianami strukturalnymi obserwowanymi w trakcie wyciskania prętów i rur bimetalowych. Wnikliwe badania prowadzone obecnie w Institute for Metal Forming na Lehigh University w Bethlehem, PA, USA mająmiędzy innymi na celu ustalenie powiązań między parametrami wyciskania prętów bimetalowych a własnościami gotowego wyrobu.

EN

The presented research results are an outcome of ongoing studies on optimization of the bi-material extrusion process. The initial billet geometry was optimized with a special focus on the ratio of the inner to the outer material thickness within the extrusion billet in order to control metal flow. The physical and numerical modeling techniques supported by a theoretical analysis have been implemented in the presented study. The visioplasticity technique was used for physical modeling and the numerical modeling was performed with the Finite Element Method DEFORM package. Obtained experimental results confirmed the influence of the initial bi-material billet geometry on the geometrical stability of the extrudate cross-section. A complex interface microstructures between two aluminum alloys as well as between plain carbon steel and stainless steel extruded simultaneously have been observed using light optical microscopy. The proposed material and process modifications resulted in improved yield.

3

Badanie geometrycznej stateczności przekroju poprzecznego rur bimetalowych wyciskanych na trzpieniu.

Kazanowski P., Misiołek W.Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 10-11

485-488

PL

Przedstawiono problemy związane z modelowaniem oraz optymalizacją procesu wyciskania rur bimetalowych na trzpieniu. Do modelowania opisywanego procesu użyto wizjoplastyczności jako metody modelowania fizycznego oraz pakietu bazującego na metodzie elementów skończonych. Optymalizacji poddano wyjściowy kształt wlewka ze szczególnym uwzględnieniem stosunku grubości materiału zewnętrznego do grubości materiału wewnętrznego. Uzyskane wyniki doświadczalne potwierdzają wpływ wyjściowej geometrii wlewka na stateczność przekroju poprzecznego wyciskanych rur bimetalowych. Dodatkowym atutem wynikającym z zaproponowanej modyfikacji procesu jest znaczne zmniejszenie odpadu i związane z tym zwiększenie długości wyrobu o stałym stosunku grubości ścianki rury zewnętrznej do grubości ścianki wewnętrznej. Porównanie wyników modelowania numerycznego z wynikami doświadczeń laboratoryjnych wykazało dużą zgodność i zachęca do weryfikacji zaproponowanych rozwiązań w warunkach przemysłowych.

EN

The challenges related to modeling and optimization of the bimetallic tubes extrusion with a mandrel are presented. The visioplasticity technique was used for physical modeling and the numerical modeling was performed with the Finite Element Method DEFORM(tm) package. Initial billet geometry was optimized with the special focus on the ratio of the inner material thickness to the outer material thickness. The obtained experimental results confirmed the influence of the initial billet geometry on the stability of the extrudate's cross-section. Additional advantage of the proposed process modification is the scrap quantity reduction leading to the increase of tube length at the constant ratio of the outer-to-inner wall thickness. The experimental results are in very good agreement with the results of numerical simulation.

4

Wyciskanie kształtowników cienkościennych

Libura W., Zasadziński J., Richert J., Misiołek W.Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 2

68-73

PL

Przedstawiono czynniki decydujące o możliwości wyciskania na gorąco kształtowników cienkościennych ze stopów aluminium. Wskazano, że głównym czynnikiem limitującym minimalną grubość jest utrata stateczności kształtownika podczas wyciskania. Szacuje się, że graniczna dolna grubość ścianki kształtownika cienkościennego wynosi około 0,6 mm. Uzyskanie odchyłki wymiarowej (tolerancji) poniżej 10% grubości ścianki jest praktycznie nieosiągalne. Dla kształtowników o bardzo małej grubości ścianki łatwiej jest uzyskać stosunkowo wysokie własności wytrzymałościowe po obróbce cieplnej, tym niemniej, gdy grubość ścianki jest silnie zróżnicowana, własności w przekroju poprzecznym będą również niejednorodne.

EN

Factors affecting the minimum attainable wall thickness for the hot extruded aluminium sections are discussed. The main limiting factor for the extrusion of thin-walled section is lack of geometrical stability. The lower limit for the section wall thickness is estimated on the level of 0,6 mm. In the case of extrusion of thin-walled sections the geometrical tolerances below 10% of the wall thickness are practically impossible to be achieved. It is relatively easy to obtain high mechanical strength properties for the thin-walled sections but, in case of strongly nonuniform thickness, the properties will also be nonuniform.

5

Jubileusz Profesora Zbigniewa Misiołka.

Misiołek W.Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1999

|

R. 44, nr 5

233-234

6

Czy istnieje potrzeba zmian w kształceniu kadry naukowo-badawczej.

Misiołek W. Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1999

|

R. 44, nr 7

335-338

PL

Celem artykułu jest pobudzenie dyskusji na temat zmian w metodach nauczania akademickiego wymuszanych zmianami ekonomicznymi, technicznymi i kulturowymi w otaczającym nas świecie. Globalizacja finansowa oraz zmiany w metodach produkcji i kooperacji narzucają nowe warunki współpracy, a co za tym idzie nowe wymagania stawiane inżynierom i pracownikom naukowo-badawczym, pracującym w różnego typu ośrodkach. Przedstawione zostały zmiany, jakie nastąpiły w ostatnich latach w finansowaniu badań naukowych w Stanach Zjednoczonych.

EN

The objective of this paper is to initiate a discussion on the subject of required qalifications for today's R&D leaders. Some modifications in the educational process are needed because of global economical, technological, and cultural changes taking place all over the world. The financial globalization as well as changes in manufacturing methods and resulting collaboration across the world calls for new set of skills in new engineers and scientists working in the R & D field. The changes in financing science and technology efforts at different research institutions in the USA are presented.

7

Rapid prototyping and rapid tooling methods for metal forming.

Misiołek W. Z., Walczyk D. F., Rock S. J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1998

|

R. 43, nr 11

619-625

EN

Layered manufacturing techniques (LMT), which build up parts from layers rather than machining them from one-piece stock, have widespread applicability to the metal forming community and are playing an increasingly important role in manufacturing as a whole. While initially stimulated by the emergence of Rapid Prototyping processes during the past decade, layer-based principles may be applied with great benefit for fabricating tooling required for higher volume processes. They have particular time and cost benefits in the tooling development process and offer an opportunity to perform limited production runs which would be economically prohibitive using tooling produced using conventional methods. This paper describes the new Freeform Powder Molding (FPM) process and research using LMT's both for sheet metal forming and extrusion die development. FPM is a new manufacturing process which allows for the production of prototypes and small lot size production orders of powder metallurgy parts without costly hard tooling. FPM is one of the new manufacturing technologies known as rapid prototyping that facilitates efficient conversion of computer models into solid components. However, FPM also permits fabrication of these components with spatially tailored composition. Metal forming die design and development often requires significant craftsman skill and iterative improvement to arrive at a production-ready die geometry at low cost. Constructing the dies used during this iterative process from layers, rather than one solid block of material, offers unique opportunities to improve die development efficiency when coupled with concepts drawn from the rapid prototyping field. This paper presents a proof-of-concept illustrating the potential utility of layer-based dies for the die design and fabrication process in the sheet metal forming and extrusion. Part quality and fidelity manufactured with the layered dies is shown to be very similar to that of traditional CNC-machined steel dies. The major benefits include greater flexibility in the design process, a more efficient, automated fabrication technique, and a means for performing localized die modifications and repairs.

PL

Warstwowe metody produkcji (LMT), oparte na wytwarzaniu wyrobów warstwowych zamiast obróbki jednolitego materiału, znalazły powszechne zastosowanie w przetwórstwie metali i odgrywają coraz większą rolę w procesach produkcyjnych jako całości. Metody warstwowe stymulowane początkowo rozwojem procesów szybkiego wytwarzania prototypów w ostatniej dekadzie, mogą być z dużą korzyścią stosowane przy produkcji narzędzi potrzebnych w procesach o wyższej wydajności. Dają one szczególne oszczędności czasu i kosztów w procesie wykonywania narzędzi oraz możliwość uruchamiania ograniczonej produkcji, która byłaby zbyt droga przy zastosowaniu narzędzi wytworzonych metodami konwencjonalnymi. Opisano proces swobodnego formowania proszku (FPM) oraz badania z zastosowaniem metody LMT do tłoczenia blach i wytwarzania matryc do wyciskania. FPM jest nowym procesem wytwórczym, pozwalającym na produkcję prototypów i małoseryjną produkcję wyrobów metalurgii proszkowej bez kosztownego oprzyrządowania. Jest to jedna z nowych technologii wytwarzania, znana jako szybkie tworzenie prototypów, ułatwiająca skuteczną konwersję modeli komputerowych w gotowe komponenty. Proces FPM pozwala przy tym również na produkcję tych komponentów w dopasowanym układzie przestrzennym. Zaprojektowanie i wykonanie matrycy do kształtowania metalu wymaga często znacznych umiejętności i iteracyjnego wprowadzania ulepszeń prowadzących małym kosztem do końcowej geometrii matrycy gotowej do produkcji. Konstruowanie matryc gotowych do użytku w tym iteracyjnym procesie za pomocą warstw, zamiast korzystania z jednolitej bryły materiału, stwarza unikalne możliwości poprawy efektywności opracowania matrycy w połączeniu z metodyką szybkiego tworzenia wyrobów. Przedstawiono tę koncepcję, wskazując na potencjalną przydatność matryc na bazie warstw do projektowania i wykonywania matryc do tłoczenia i wyciskania. Pokazano, że jakość i dokładność wykonywania wyrobów otrzymanych przy użyciu matryc warstwowych jest bardzo podobna do tej, którą dają tradycyjne matryce stalowe obrabiane numerycznie. Do ważniejszych zalet metody należą większa elastyczność procesu projektowania, wydajniejsza i zautomatyzowana technika wytwarzania, jak też możliwość dokonywania miejscowych modyfikacji i napraw matryc.