Nieuwe energiebesparende mobiliteitsconcepten vereisen ontwerpoptimalisatie door middel van het verkleinen van componenten en de keuze van corrosiebestendige materialen met een hoge sterkte-dichtheidsverhouding. Het verkleinen van componenten kan worden bereikt door constructieve structurele optimalisatie of door zware materialen te vervangen door lichtere, hoogwaardigere materialen. In deze context speelt smeden een belangrijke rol bij de productie van belastinggeoptimaliseerde structurele componenten. Aan het Institute of Metal Forming and Metal-Forming Machines (IFUM) zijn diverse innovatieve smeedtechnologieën ontwikkeld. Met betrekking tot structurele optimalisatie werden verschillende strategieën voor lokale versterking van componenten onderzocht. Lokaal geïnduceerde rekversteviging door middel van koudsmeden onder een hydrostatische druk kon worden gerealiseerd. Bovendien konden gecontroleerde martensitische zones worden gecreëerd door het vormen van geïnduceerde faseconversie in metastabiele austenitische staalsoorten. Ander onderzoek richtte zich op de vervanging van zware stalen onderdelen door hoogwaardige non-ferrometalen of hybride materiaalverbindingen. Verschillende smeedprocessen van magnesium-, aluminium- en titaniumlegeringen voor diverse toepassingen in de luchtvaart en automobielindustrie werden ontwikkeld. De gehele procesketen, van materiaalkarakterisering via simulatiegebaseerd procesontwerp tot de productie van de onderdelen, is in beschouwing genomen. De haalbaarheid van het smeden van complexe geometrieën met deze legeringen werd bevestigd. Ondanks de moeilijkheden die machinegeluid en hoge temperaturen met zich meebrachten, is de techniek van akoestische emissie (AE) succesvol toegepast voor online monitoring van smeedfouten. Er is een nieuw AE-analysealgoritme ontwikkeld, zodat verschillende signaalpatronen als gevolg van diverse gebeurtenissen, zoals scheuren in product/matrijs of slijtage van matrijs, kunnen worden gedetecteerd en geclassificeerd. Verder werd de haalbaarheid van de genoemde smeedtechnologieën aangetoond met behulp van de eindige-elementenanalyse (FEA). Zo werd bijvoorbeeld de integriteit van smeedmatrijzen met betrekking tot scheurinitiatie door thermomechanische vermoeiing en de ductiele schade aan smeedstukken onderzocht met behulp van cumulatieve schademodellen. In dit artikel worden enkele van de genoemde benaderingen beschreven.
Plaatsingstijd: 08-06-2020