Noile concepte de mobilitate care economisesc energie necesită optimizarea proiectării prin reducerea dimensiunii componentelor și alegerea materialelor rezistente la coroziune, cu raporturi ridicate rezistență-densitate. Reducerea dimensiunii componentelor se poate realiza fie prin optimizare structurală constructivă, fie prin înlocuirea materialelor grele cu unele mai ușoare, de înaltă rezistență. În acest context, forjarea joacă un rol important în fabricarea componentelor structurale optimizate în funcție de sarcină. La Institutul de Formare a Metalelor și Mașini de Formare a Metalelor (IFUM) au fost dezvoltate diverse tehnologii inovatoare de forjare. În ceea ce privește optimizarea structurală, au fost investigate diferite strategii pentru armarea localizată a componentelor. S-a putut realiza ecruisarea indusă local prin forjare la rece sub o presiune hidrostatică suprapusă. În plus, s-au putut crea zone martensitice controlate prin formarea conversiei de fază induse în oțeluri austenitice metastabile. Alte cercetări s-au concentrat pe înlocuirea pieselor grele din oțel cu aliaje neferoase de înaltă rezistență sau compuși de materiale hibride. Au fost dezvoltate mai multe procese de forjare a aliajelor de magneziu, aluminiu și titan pentru diferite aplicații aeronautice și auto. A fost luat în considerare întregul lanț de proces, de la caracterizarea materialului prin proiectarea procesului bazată pe simulare până la producția pieselor. A fost confirmată fezabilitatea forjării geometriilor cu forme complexe folosind aceste aliaje. În ciuda dificultăților întâmpinate din cauza zgomotului mașinii și a temperaturii ridicate, tehnica emisiei acustice (AE) a fost aplicată cu succes pentru monitorizarea online a defectelor de forjare. A fost dezvoltat un nou algoritm de analiză AE, astfel încât să poată fi detectate și clasificate diferite modele de semnal datorate diverselor evenimente, cum ar fi fisurarea produsului/matriței sau uzura matriței. În plus, fezabilitatea tehnologiilor de forjare menționate a fost dovedită prin intermediul analizei cu elemente finite (FEA). De exemplu, integritatea matrițelor de forjare în ceea ce privește inițierea fisurilor datorată oboselii termomecanice, precum și deteriorarea ductilă a pieselor forjate au fost investigate cu ajutorul modelelor de deteriorare cumulativă. În această lucrare sunt descrise unele dintre abordările menționate.
Data publicării: 08 iunie 2020