Uudet energiaa säästävät liikkuvuuskonseptit edellyttävät suunnittelun optimointia pienentämällä komponenttien kokoa ja valitsemalla korroosionkestäviä materiaaleja, joilla on korkea lujuus-tiheyssuhde. Komponenttien koon pienentäminen voidaan tehdä joko rakentavalla rakenteellisella optimoinnilla tai korvaamalla raskaat materiaalit kevyemmillä ja lujilla materiaaleilla. Tässä yhteydessä taonnalla on tärkeä rooli kuormitusoptimoitujen rakenneosien valmistuksessa. Metallinmuovaus- ja metallinmuovauskoneiden instituutissa (IFUM) on kehitetty useita innovatiivisia taontateknologioita. Rakenteellisen optimoinnin osalta tutkittiin erilaisia strategioita komponenttien paikalliselle vahvistamiselle. Paikallisesti indusoitua venymäkarkenemista kylmätakomalla päällekkäisen hydrostaattisen paineen alaisena voitiin toteuttaa. Lisäksi metastabiileihin austeniittisiin teräksiin voitiin luoda kontrolloituja martensiittisia vyöhykkeitä muodostamalla indusoitua faasimuutosta. Muu tutkimus keskittyi raskaiden teräsosien korvaamiseen lujilla ei-rautametalliseoksilla tai hybridimateriaaliyhdisteillä. Kehitettiin useita magnesium-, alumiini- ja titaaniseosten taontaprosesseja erilaisiin ilmailu- ja autoteollisuuden sovelluksiin. Koko prosessiketju materiaalien karakterisoinnista simulointipohjaisen prosessisuunnittelun kautta osien tuotantoon on otettu huomioon. Näitä seoksia käyttäen monimutkaisten muotoisten geometrioiden takomisen toteutettavuus vahvistettiin. Konemelun ja korkean lämpötilan aiheuttamista vaikeuksista huolimatta akustista emissiotekniikkaa (AE) on sovellettu onnistuneesti taontavirheiden online-valvontaan. Uusi AE-analyysialgoritmi on kehitetty, jotta voidaan havaita ja luokitella erilaisia signaalikuvioita, jotka johtuvat erilaisista tapahtumista, kuten tuotteen/muotin halkeilusta tai muotin kulumisesta. Lisäksi mainittujen taontatekniikoiden toteutettavuus todistettiin elementtimenetelmällä (FEA). Esimerkiksi taontamuotien eheyttä termomekaanisesta väsymisestä johtuvien halkeamien alkamisen suhteen sekä takomien sitkeitä vaurioita tutkittiin kumulatiivisten vauriomallien avulla. Tässä artikkelissa kuvataan joitakin mainituista lähestymistavoista.
Julkaisun aika: 8. kesäkuuta 2020