Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  titanium sheet
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Publikacja dotyczy analizy charakterystyki dynamicznej procesu FSW opartego na efekcie uplastycznienia łączonych elementów ze stopów tytanu i efektu ich wymie-szania w strefie zgrzewania ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki łączenia cienkich blach. Wykazano efekt wpływu parametrów procesu takich, jak m.in.: obroty i posuw narzędzia (prędkość zgrzewania), geometria i materiał narzędzia, temperatura. Uplastycznienie w strefie połączenia wymaga odpowiedniego poziomu naprężeń ścinających dla uruchomienia mechanizmu plastycznego płynięcia. Wielkością, która reprezentuje odpowiedź materiału na obciążenia zewnętrzne powodujące jego uplastycznienie, jest wartość sił osiowej i promieniowej występujących podczas zgrzewania. Temperatura procesu FSW blach tytanowych oscyluje w granicach 1000°C. Istnieje potrzeba stosowania zaawansowanych materiałów narzędziowych (np. specjalnej ceramiki narzędziowej) i stosowanie specjalnych układów chłodzących, zarówno narzędzie, jak i przyrząd mocujący. W pracy przedstawiono wyniki zgrzewania cienkich blach ze stopu tytanu GRADE 3 o grubości 0,5 mm w połączeniach doczołowych, za pomocą narzędzi wykonanych z węglika spiekanego oraz ze specjalnej ceramiki narzędziowej, o wymiarach dostosowanych do grubości blachy. Podczas zgrzewania rejestrowano wartości siły osiowej i promieniowej. Jakość złącza oceniano na podstawie badań właściwości mechanicznych złącza oraz analizy mikrostruktury. Wykazano, że odpowiednio dobrane parametry technologiczne i geometryczne procesu FSW wraz z odpowiednimi narzędziami, skutkują otrzymaniem połączeń wysokiej jakości i dużej powtarzalności. Najlepsze rezultaty otrzymano przy zastosowaniu narzędzia ceramicznego, prędkości obrotowej narzędzi 4000 obr/min i prędkości posuwu 100 mm/min. Warunki te zapewniają otrzymanie zgrzeiny o efektywności złącza na poziomie 84% wytrzymałości materiału rodzimego.
EN
The publication concerns the analysis of dynamic characteristics of the FSW process based on the effect of plasticization of joined elements from titanium alloys and the effect of their mixing in the welding zone, with particular emphasis on the specificity of joining thin sheets. The effect of the parameters such as tool rotational and travel speed (welding speed), geometry and material of the tool, temperature, was shown. Plasticization in the welding zone requires an appropriate level of shear stress to activate the flow plasticity mechanism. The value that represents the material's response to external loads causing its plasticization is the value of axial and radial forces during welding. The temperature of the FSW process for titanium sheets oscillates around 1000°C. There is a need to use advanced tool materials (e.g. special tool ceramics) and the use of special cooling systems for tool and the fixtures. The paper presents the results of welding thin GRADE 3 titanium sheets with a thickness of 0.5 mm in butt joints, using tools made of sintered carbide and a special tool ceramic, with dimensions adapted to the thickness of the sheet. During the welding, the values of axial and radial force were recorded. The quality of the joint was evaluated based on the mechanical properties of the joint and microstructure analysis. It was shown that the appropriately selected technological and geometric parameters of the FSW process together with the appropriate tools resulted in obtaining high quality connections and high repeatability. The best results were obtained using a ceramic tool, a rotational speed of tool at 4000 rpm and a travel speed of 100 mm/min. These conditions ensure that the weld has joint efficiency on 84% level com-pared to parent material.
EN
Despite substantial demand for drawn parts made of high-strength sheet metal (including titanium alloys) observed in the modern industry, particularly automotive and aviation, their application remains insignificant. This results from the fact that such sheet metal shows poor plasticity and its cold-forming is almost impossible. Low drawability makes it impossible to obtain even such simple shapes as spherical cups. The authors of this study developed circular sheet-metal blanks with cutouts on their perimeter. The blanks allow for cold forming of spherical cups from Ti6Al4V titanium alloy sheet metal using conventional rigid tools. The cutouts proposed in the study affect plastic strain distribution, which in turn leads to an increase in forming depth by about 30%. The numerical analysis, performed using the PamStamp 2G System software based on finite element method, was verified experimentally.
PL
Mimo, iż nowoczesny przemysł, głównie motoryzacyjny i lotniczy, zgłasza zapotrzebowanie na wytłoczki z wysokowytrzymałych blach metalowych, w tym stopów tytanu, ich zastosowanie jest znikome. Wynika to z faktu, że blachy te mają małą plastyczność i ich tłoczenie na zimno jest niemal niemożliwe. Niska tłoczność uniemożliwia kształtowanie nawet tak prostych geometrii jak czasze kuliste. W ramach niniejszej pracy opracowano kołowy wykrój z wycięciami na obwodzie, który umożliwia kształtowanie na zimno kulistych czasz z blachy ze stopu tytanu Ti6Al4V przy użyciu klasycznych, sztywnych narzędzi. Zaproponowane wycięcia wpływają na zmianę rozkładu odkształceń plastycznych, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia głębokości tłoczenia o około 30%. Analizy numeryczne, wykonane programem PamStamp 2G bazującym na metodzie elementów skończonych, zweryfikowano doświadczalnie.
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych oraz badań doświadczalnych procesu tłoczenia spawanych blach tytanowych. Badaniom poddano blachy z czystego tytanu technicznego Grade 2 oraz stopu tytanu Grade 5 (Ti6Al4V), znajdującym coraz częstsze zastosowanie w przemyśle lotniczym i medycynie. Analizowano proces tłoczenia czaszy kulistej wykonanej z jednorodnego materiału Grade 2 i Grade 5 oraz wsadu spawanego metodą elektronową, składającego się z krążka wykonanego z Grade 5 i pierścienia wykonanego z Grade 2. Badano wpływ zróżnicowania wymiarów poszczególnych elementów wsadu spawanego na proces kształtowania. Symulację numeryczną wykonano przy użyciu programu Pam- Stamp 2G v2012, opartego na Metodzie Elementów Skończonych (MES). Analizowano rozkład odkształceń plastycznych oraz pocienienia ścianek wytłoczki. Zaprezentowano wykresy odkształceń granicznych dla kształtowanych blach. W oparciu o wyniki obliczeń numerycznych dokonano oceny tłoczności blach. Wyniki symulacji numerycznych porównano z wynikami eksperymentalnymi.
EN
In the paper numerical and experimental results of sheet-metal forming titanium welded blanks have been presented. Commercially pure Grade 2 titanium and Grade 5 titanium alloy -Ti6Al4V (the most often used in aircraft industry and medicine) were analysed. Forming the spherical drawn-parts made of the uniform Grade 2 and Grade 5 blanks as well as the electron beam welded (EBW) blanks, which consist of the disc made of Grade 5 and the ring made of Grade 2, has been analysed. An influence of dimension differentiation of the disc and ring on the forming process was tested. The numerical simulations were performed using the PamStamp 2G v2012 program based on the finite element method (FEM). Plastic strain distribution and drawn-part wall thickness were analysed. Forming limit diagrams (FLDs) for the analysed sheets have been presented. Drawability of the sheets was assessed based on the numerical calculations. The numerical simulation results were compared to the experimental ones.
EN
In the paper some numerical simulation results of sheet-titanium forming of tailor-welded blanks (TWB) are presented. Forming the spherical caps from the uniform and welded blanks are analysed. Grade 2 and Grade 5 (Ti6Al4V) titanium sheets with thickness of 0.8 mm are examined. A three-dimensional model of the forming process and numerical simulation are performed using the ADINA System v.8.6, based on the finite element method (FEM). An analysis of the mechanical properties and geometrical parameters of the weld and its adjacent zones are based on the experimental studies. Drawability and possibilities of plastic deformation are assessed based on the comparative analysis of the determined plastic strain distributions in the drawpiece material and thickness changes of the cup wall. The preliminary experimental studies confirm correctness of the assumptions in the presented numerical forming process. The results obtained in the numerical simulations show some difficulties occurring in forming of welded blanks and provide important information about the process course. They might be useful in design and optimization of the forming process.
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych procesu tłoczenia spawanych blach tytanowych typu TWB (Tailor-Welded Blanks). Przeprowadzono analizę kształtowania czaszy kulistej z wsadu spawanego oraz materiałów jednorodnych. Badano blachy tytanowe Grade2 i Grade 5 o grubości 0.8 mm. Przestrzenny model procesu tłoczenia oraz obliczenia numeryczne wykonano przy użyciu programu ADINA v. 8.6, bazującego na metodzie elementów skończonych (MES). Oceny właściwości mechanicznych i parametrów geometrycznych spoiny oraz obszarów jej przyległych dokonano na podstawie badań doświadczalnych. Dokonano oceny tłoczności oraz możliwości kształtowania plastycznego badanych materiałów poprzez analizę porównawczą wyznaczonych rozkładów odkształceń plastycznych w materiale wytłoczek oraz zmiany grubości ścianek wytłoczek. Prowadzone równolegle wstępne badania doświadczalne potwierdziły słuszność przyjętych założeń w zaprezentowanym modelu numerycznym procesu tłoczenia. Uzyskane na drodze symulacji wyniki wskazują na trudności występujące podczas kształtowania blach spawanych oraz dostarczają istotnych informacji o przebiegu procesu, przez co mogą być przydatne na etapie projektowania i optymalizacji procesów tłoczenia.
5
Content available Evaluation of drawability of titanium welded sheets
EN
In the paper experimental and numerical results of sheet-metal forming of titanium welded blanks are presented. Commercially pure titanium Grade 2 (Gr 2) and Ti6Al4V titanium alloy (Gr 5) are tested. Forming the spherical cups from the welded Gr 2 || Gr 5 blanks, and uniform Gr 2 and Gr 5 blanks is analysed. Numerical simulations were performed using the PamStamp 2G v2012 program based on the finite element method (FEM). Additionally, drawability tests using the tool consisting of die, hemispherical punch and blank-holder were carried out. Thickness changes and plastic strain distributions in the deformed material are analysed. The obtained results show some difficulties occurring during forming of the welded blanks made of titanium sheets at the same thicknesses but at different grades. It provide important information about the process course and might be useful in design and optimization of the sheet-titanium forming process.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz symulacji numerycznych procesu tłoczenia spawanych wsadów typu Tailor-Welded Blanks wykonanych z blach tytanowych. Przeprowadzono analizę procesu kształtowania czaszy kulistej z wsadu spawanego oraz z materiałów jednorodnych: Grade 2 i Grade 5. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy użyciu programu PamStamp. Dodatkowo przeprowadzono próby tłoczności (próby wybrzuszania stemplem sferycznym) przy zastosowaniu specjalnie przygotowanego narzędzia składającego się z matrycy, półkulistego stempla oraz pierścienia dociskowego. Dokonano oceny rozkładów odkształceń plastycznych w materiale wytłoczek oraz zmian grubości scianek wytłoczek. Uzyskane wyniki wskazują na trudności występujące podczas kształtowania tytanowych blach spawanych oraz dostarczają informacji o przebiegu tego typu procesu. Tym samym uzyskane wyniki mogą być przydatne na etapie projektowania i optymalizacji procesów tłoczenia.
EN
In the paper the results of investigation of sheet-titanium forming with flexible tool are presented. Titanium alloy sheets belong to a group of materials which are very hard to deform at ambient temperature. To improve sheet formability forming technology using a semi-flexible tool was implemented. Experiments were carried out on a specially designed for this purpose device. Due to the application of a rubber pad the stress state similar to triaxial compression was produced in the deformed material. Such a stress state made it possible to obtain higher material deformation without risk of fracture. The numerical simulations were used for analysing the flexible forming process. The ADINA System basing on the Finite Element Method (FEM) was applied.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań procesu tłoczenia blach tytanowych za pomocą elastycznego narzędzia. Blachy ze stopów tytanu należą do grupy materiałów trudno odkształcalnych w temperaturze otoczenia. W celu zwiększenia tłoczności zastosowano technologie tłoczenia półelastycznym narzędziem. Doświadczenia przeprowadzono na stanowisku specjalnie zaprojektowanym w tym celu. Dzięki zastosowaniu gumowej wkładki w odkształcanym materiale wytworzony został stan naprężenia podobny do trójosiowego ściskania. Taki stan naprężenia umożliwił uzyskanie większych odkształceń materiału bez ryzyka pęknięcia. Do analizy procesu tłoczenia elastycznego wykorzystano symulacje numeryczne. Zastosowano program ADINA bazujący na Metodzie Elementów Skończonych (MES).
7
Content available remote Spawanie laserowe blach z tytanu technicznego
PL
Przedstawiono wyniki badań metalograficznych, prób rozciągania i pomiarów twardości złączy spawanych z tytanu technicznego Grade 2. Złącza zostały wykonane za pomocą spawania laserowego CO2.
EN
Results of metallographic tests, tensile tests and hardness tests of welded joints of commercial pure titanium Grade 2 are presented. CO2 laser beam welding was used to make welded joints.
PL
Operacje cięcia i wykrawania są jedną z najpopularniejszych metod kształtowania blach. W ten sposób wykonywane są zarówno półwyroby, które są poddawane dalszemu kształtowaniu, jak również wyroby gotowe. W odniesieniu do blach tytanowych, ze względów ekonomicznych najczęściej stosowana jest metoda wykrawania za pomocą sztywnych narzędzi, tj. stempla i matrycy. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wykrawania blachy tytanowej Grade 2. Głównym celem symulacji numerycznej procesu wykrawania elementów tytanowych było wyznaczenie wpływu luzu pomiędzy matrycą i stemplem, sposobu docisku i promieni zaokrąglenia (stępienia) matrycy i stempla na rozkład naprężeń i odkształceń w strefie cięcia.
EN
Cutting and blanking are one of the most common methods of sheet forming. Both semi products, which undergo further forming, and final products are formed in this way. In case of titanium sheets, blanking with rigid tools, i.e. die and punch, is the most often used cutting method because of the economical reasons. In the paper some numerical simulation results of the blanking process of Grade 2 titanium sheet are presented. Determination of the influence of such parameters as: clearance between die and punch, holding-down, and corner radius of the die and punch on the stress and strain distribution in the cutting zone was the main aim of the numerical simulation.
9
Content available remote Tribologiczne problemy kształtowania blach tytanowych
PL
W artykule omówiono tribologiczne problemy kształtowania blach tytanowych. Omówiono wady i zalety tytanu i jego stopów jako materiału na elementy tłoczone. Podano wyniki badań współczynnika tarcia dla wybranych smarów technologicznych i powłok przeciwadhezyjnych.
EN
In the paper tribological problems with stamping of the titanium sheets are discussed. Titanium and its alloys, thanks to its unique properties (low density, high mechanical strength, good corrosion resistance and biocompatibility) seems to be one of the most applied materials both in technology and medicine. Unfortunately, the tribological properties of the titanium are very poor, so its forming and application for the highly loaded frictional pairs are limited. A decrease in frictional resistance and the resulting decrease in tool wear are the obvious role of the technological lubricant during all sheet metal forming processes. Moreover, a lubricant layer being between the tool and shaped material should have a suitable thickness to ensure the effective separation of the frictional surfaces, especially when such materials as titanium sheets are formed. Titanium and its alloys are especially susceptible to the creation of "build-ups" on the tool surface. In consequence local scratches and dents, which are impossible to remove in the following treatments, occur on a product surface. It is possible to prevent or eliminate this phenomenon by using proper lubricants or antiadhesive layers. The test results of the frictional coefficients for some technological lubricants and antiadhesive layers have been given. Frictional coefficients have been determined based on the "strip drawing" test. The sheet strips have been drawn between two flat jaws, which had been made from NC6 tool steel. The jaws were exposed to the following treatments: grinding and polishing, chromium plating, nitrogen titanizing and hard surfacing with aluminium bronze. Tests have been carried out for the samples of uncovered titanium sheet and anodised titanium sheet. Tests were carried out with different lubricants and in dry conditions. Selection of both the technological lubricants and antiadhesive layers for the sheet metal forming processes should take into consideration the type of the shaped material. According to the test results the lubricant with M0S2 appeared to be the best for the stamping process of the titanium sheets. The use of antiwear layers such as: Cr or aluminium bronzes showed the best antiadhesive properties among the tested layers.
10
Content available Wybrane problemy kształtowania blach tytanowych
PL
W artykule omówiono wybrane problemy kształtowania blach tytanowych. Podano wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia, ze szczególnym zwróceniem uwagi na wpływ tarcia, geometrii narzędzi i siły docisku na przebieg procesu tłoczenia. Dane materiałowe i technologiczne blach wyznaczono doświadczalnie. Obliczania numeryczne porównano z eksperymentem. Symulację numeryczną przeprowadzono w oparciu o program ADINA v. 8.3, oparty na Metodzie Elementów Skończonych.
EN
In the paper some problems with stamping of the titanium sheets have been discussed. The numerical simulation results of the stamping process have been shown. A special attention has been paid to the influence of friction, tool geometry and holding down force on the course of stamping process. Both material and technological data had been determined experimentally. The calculation results have been compared with the test ones. The numerical simulations have been carried out with the ADINA System v. 8.3, based on the Finite Element Method.
11
Content available remote An analysis of the cutting and blanking processes of the titanium sheets
EN
In the paper an influence of the cutting methods on the cut-surface quality is given. Three cutting methods were applied: guillotining, abrasive-waterjet and laser cutting. A WT1-0 titanium sheet was subjected to the cut operations. The cut-surface appearance, microstructure, microhardness and roughness of the cut-surface were tested. Moreover, a numerical simulation of the blanking process of a titanium disk was done. The simulation was carried out with the ADINA System v.8.3 based on the finite element method. The influence of the clearance and tool radius on the blanking course was analysed.
PL
Przedstawiono analizę możliwości i rezultaty kształtowania plastycznego półwyrobów do dalszego formowania tytanowej komory sztucznego serca. Na podstawie modelu czaszy krwistej opracowano numeryczny model wytłoczki, a na jego bazie numeryczne projekty asymetrycznych narzędzi kształtujących oraz kształt i wymiary asymetrycznego wykroju do tłoczenia. Po analizie problemów technologicznych kształtowania cienkościennych wyrobów powłokowych o złożonym kształcie zaproponowano technologie tłoczenia. Zaprojektowano i wykonano oryginalne tłoczniki i narzędzia do tłoczenia. Wyniki wytłaczania niekonwencjonalnego (w gumę i hydromechanicznego) porównano z rezultatami wytłaczania klasycznego. Próby tłoczenia poprzedzono oceną podatności do tłoczenia użytej blachy, opartą na wcześniejszych kompleksowych badaniach materiałowych.
EN
Analysis of the possibilities and results of metalworking of semi-products for subsequent forming of titanium artificial heart ventricle have been presented. Based on a blood dome model, a numerical model of a drawpiece has been developed, which was used to design asymmetrical forming tools and the shape and dimensions of a blank for deep drawing. After analysis of technological problems related to forming of complex-shaped thin-walled drawpieces, the drawing technologies have been proposed. The original forming tools have been designed and made. Results of non-conventional drawing (into a rubber blanket and by hydro-mechanical method) have been compared with those of classical forming. The drawing tests were preceded by an assessment of formability of the sheet used, which was based on the earlier comprehensive material studies.
13
Content available remote Characteristic of shaping titanium sheets by cold working methods
EN
In the paper, some problems occurring during sheet-metal forming of titanium alloys have been discussed. Attention has been paid to the role of lubrication. The test results of frictional coefficient for some technological lubricants and antiadhesive layers have been given.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.