Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Frictional characteristics of EN AW-6082 aluminium alloy sheets used in metal forming

Slota Ján, Kaščák Ľuboš, Lăzărescu Lucian

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

79-87

EN

This article is devoted to testing EN AW-6082 aluminium alloy sheets in friction pair with NC6 (1.2063) tool steel. A special tribometer designed to simulate the friction conditions in sheet metal forming processes was used for friction testing. The research aimed to determine the influence of contact pressure, surface roughness of the tool, and lubrication conditions on the value of the coefficient of friction in the strip drawing test. Three grades of typical petroleum-based lubricants with kinematic viscosities between 21.9 and 97 mm2/s were used in the tests. The surface morphologies of the sheet metal after the friction process were observed using a scanning electron microscope. A tendency for the coefficient of friction to decrease with increasing contact pressure was observed. LHL32 and 75W-85 oils lost their lubricating properties at a certain pressure value and with further increase in pressure, the coefficient of friction value tended to increase. The 10W-40 oil with the highest viscosity reduced the coefficient of friction more intensively than the LHL32 oil.

PL

Artykuł poświęcony jest badaniom tarciowym blach ze stopu aluminium EN AW-6082 w parze ciernej ze stalą narzędziową NC6 (1.2063). Do badań tarcia wykorzystano specjalny tribotester przeznaczony do symulacji warunków tarcia w procesach kształtowania blach. Celem badań było określenie wpływu nacisk kontaktowego, chropowatości powierzchni narzędzia i warunków smarowania na wartość współczynnika tarcia w próbie ciągnienia pasa blachy. Do badań wykorzystano trzy gatunki typowych smarów na bazie ropy naftowej o lepkości kinematycznej od 21,9 do 97 mm2/s. Morfologię powierzchni blach po procesie tarcia obserwowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Zaobserwowano tendencję do zmniejszania się wartości współczynnika tarcia wraz ze wzrostem nacisku kontaktowego. Oleje LHL32 i 75W-85 przy określonej wartości nacisku kontaktowego traciły swoje właściwości smarne i wraz z dalszym wzrostem nacisku zaobserwowano zwiększanie się wartości współczynnik a tarcia. Olej 10W-40 o najwyższej lepkości kinematycznej zapewnił większe zmniejszenie wartości współczynnik a tarcia niż olej LHL32.

2

Experimental study of the impact of chamfer and fillet in the frontal edge of adherends on the fatigue properties of adhesive joints subjected to peel

Kubit Andrzej, Zielecki Władysław, Kaščák Ľuboš, Szawara Paulina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 1

23--29

EN

The paper presents the influence of simple structural modifications of the adherend on the fatigue properties of adhesive joints subjected to peel. The considered modifications consisted in making a chamfer and fillet on the front edge of the adherend. The purpose of such modifications was to locally increase the thickness of the adhesive layer in the area of stress concentration. Fatigue strength tests were carried out using an electrodynamic shaker at the resonant frequency of the flexible adherend. On the basis of fatigue strength tests carried out at the limited number of cycles equal to 2×106, it was shown that a local increase in the thickness of the adhesive layer in the front part of the joint allows a significant increase in the joint's fatigue lifetime and fatigue strength. The greatest effect was shown for the variant with the fillet R2. In this case, an increase in fatigue strength of 33.1% compared to the base variant was demonstrated. For the fatigue stress level of 20.25 MPa, an increase in fatigue lifetime of 337.7% was also demonstrated. Based on the conducted research, it was shown that the reason for the improvement of the fatigue properties of the joints due to the local increase in the thickness of the adhesive layer is the phenomenon of energy absorption in the frontal area of the joint. Absorption of energy that inhibits the process of fatigue results from, among others, local flexibility of the joint, as well as nucleation of cracks in the locally increased volume of the adhesive.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementu klejonego na właściwości zmęczeniowe połączeń klejowych poddanych oddzieraniu. Rozważane modyfikacje polegały na wykonaniu fazy oraz promienia na czołowej krawędzi elementu klejonego. Celem takich modyfikacji było miejscowe zwiększenie grubości warstwy kleju w obszarze koncentracji naprężeń. Badania wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono za pomocą wzbudnika elektrodynamicznego przy częstotliwości rezonansowej klejonej płytki. Na podstawie badań wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzonych przy granicznej liczbie cykli równej 2×106 wykazano, że lokalny wzrost grubości warstwy kleju w czołowej części złącza pozwala na znaczny wzrost trwałości zmęczeniowej oraz wytrzymałości zmęczeniowej. Najkorzystniejszy efekt wykazano dla wariantu z promieniem R2. W tym przypadku wykazano wzrost wytrzymałości zmęczeniowej o 33,1% w stosunku do wariantu bazowego. Dla poziomu naprężenia zmęczeniowego 20,25 MPa wykazano również wzrost trwałości zmęczeniowej o 337,7%. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że przyczyną poprawy właściwości zmęczeniowych połączeń na skutek lokalnego zwiększenia grubości warstwy kleju jest zjawisko pochłaniania energii w obszarze czołowym złącza. Absorpcja energii hamująca proces zmęczenia wynika m.in. z miejscowego uelastycznienia złącza, jak również zarodkowania pęknięć w lokalnie zwiększonej objętości kleju.

3

Numerical simulation of mechanical joining of three DP600 and DC06 steel sheets

Cmorej Denis, Kaščák Ľuboš

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

23--29

EN

There are many reasons to utilize various grades of steel in car body production. Automotive producers tend to choose steels with great formability and the capacity to absorb impact energy. The dominant method used for joining car body sheets has for many years been resistance spot welding, but the use of various steel sheets leads to research into alternative joining methods. Mechanical joining - clinching, is the innovative method to join these materials. Numerical simulation tools are used to optimize the joining of materials. Simufact Forming software was used to analyse the clinching joining of three sheets of material DP600 and DC06. According to the axisymmetric character of the mechanical joining process, the simulation was stream-lined to a 2D representation. The results of the simulation of the mechanical joining process were compared with the real samples prepared for metallographic observation.

PL

Istnieje wiele powodów dla których warto wykorzystywać różne gatunki stali do produkcji karoserii. Producenci motoryzacyjni wykorzystują blachy stalowe o dużej plastyczności i zdolności pochłaniania energii uderzenia. Od wielu lat dominującą metodą łączenia blach karoserii samochodowej jest punktowe zgrzewanie oporowe. Zastosowanie różnych blach stalowych prowadzi do badań nad alternatywnymi metodami łączenia. Łączenie mechaniczne – przetłaczanie, to innowacyjna metoda łączenia tych materiałów. Numeryczne narzędzia symulacyjne służą do optymalizacji łączenia materiałów. Oprogramowanie Simufact Forming zostało wykorzystane do analizy łączenia przez przetłaczanie trzech arkuszy materiałów DP600 i DC06. Zgodnie z osiowosymetrycznym charakterem procesu łączenia mechanicznego, symulacja została uproszczona do reprezentacji 2D. Wyniki symulacji procesu łączenia mechanicznego porównano z rzeczywistymi próbkami przygotowanymi do obserwacji metalograficznych.

4

Joining the High-Strength Steel Sheets Used in Car Body Production

Kaščák Ľuboš, Cmorej Denis, Spišák Emil, Slota Ján

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 1

184--196

EN

Nowadays, there are several important reasons for using high-strength sheets in the manufacturing of car bodies. Car manufacturers choose the steel with good formability, fatigue resistance and ability to absorb impact energy. Microalloyed steels and dual-phase steels are the materials which fulfil the above-mentioned criteria. The application of high-strength sheets has led to the development of new materials joining techniques. Mechanical joining, such as clinching, is the innovative technique to join these progressive materials. Materials of different thicknesses can be joined by clinching. The paper focuses on the comparison of the properties of the joints made by clinching and resistance spot welding. The application of resistance spot welding is still the most used joining method in car body production. These properties were investigated by tensile test and metallographic observation. The HCT600X+ZF, HCT600X+Z and HX420LAD+Z steel sheets were used for the experiments. The results of tensile test show that the values of load-bearing capacity of clinched joints reached from 3900 N to 5900 N and the resistance spot welded joints reached the values of load-bearing capacity from 12000 N to 19500 N. In comparison to the resistance spot welded joints, the clinched joints reached from 32 to 48% of load-bearing capacity.

5

The evaluation of properties of mechanically clinched joints made of ferrous and non-ferrous materials

Kaščák Ľuboš, Spišák Emil, Kubík René, Majerníková Janka

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 1

162--170

EN

Nowadays, there are several reasons for the utilization of the sheets made of aluminum in the car body production. Besides decreasing the car body weight, there is a need to reduce fuel consumption of the vehicle as well as the environmental impact by lower production of emissions. Moreover, such reasons are mutually dependent or influence each other. The application of the aluminum sheets in hybrid car body production resulted in the need for innovative joining techniques, which could make it possible to successfully join sheets from aluminum alloys. Mechanical clinching is one of the new or innovative joining techniques, which belongs to cold-forming joining process, which makes it possible to join different kinds and thicknesses of sheets. Individual materials and thicknesses can be combined. The mechanically clinched joints are durable, and the joining process duration is very fast (duration of 1s) and does not have a distinctive impact on the environment; a protective layer of the sheets remains intact. The paper focuses on the evaluation of the properties of hybrid joints that were prepared by the single stroke clinching process with a rigid die. The hot-dip galvanized steel sheets DC06 and H220PD combined with the sheets from aluminum alloys EN AW 5754 (having different values of the hardness – H11, H22, and H24) and EN AW 6082 were used for joining. The results from experiments confirmed the mechanical clinching is the suitable technique for joining such combination of sheets. However, some considerations, such as the arrangement of the sheets about the punch and die, must be regarded.

6

Forming analysis of continuosly annealed, double reduced steel sheets

Spišák Emil, Majerníková Janka, Mulidrán Peter, Kaščák Ľuboš, Slota Ján

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 3

168--172

EN

The paper deals with the forming analysis of continuously annealed steel sheets double reduced. Six different metal sheet grades were evaluated in the paper, thickness was in the range from 0.15 to 0.175 mm. Described are the used methods and the results obtained by a uniaxial tensile test, biaxial test (bulge test) and a springback test.

7

Analysis of the Change in Thickness of the Thin Double Reduced Steel Sheets by Drawing of Cups

Majerníková Janka, Spišák Emil, Kaščák Ľuboš, Slota Ján

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 4

28--34

EN

During the processing of the thin packaging sheets by drawing, thickness of the material changes and so does the thickness of tin layer, this has an influence on corrosion resistance. Change in material thickness of the cylindrical cups without a flange has been evaluated in this contribution. Cups were produced from the double reduced continuously annealed packaging sheets. After cupping test, the anisotropy of these sheets was evaluated too, this was expressed through the earring formation on the cups.