Novi koncepti energetsko varčne mobilnosti zahtevajo optimizacijo zasnove z zmanjševanjem dimenzij komponent in izbiro materialov, odpornih proti koroziji, z visokim razmerjem med trdnostjo in gostoto. Zmanjšanje dimenzij komponent se lahko izvede bodisi s konstruktivno strukturno optimizacijo bodisi z zamenjavo težkih materialov z lažjimi, visoko trdnostnimi. V tem kontekstu ima kovanje pomembno vlogo pri izdelavi konstrukcijskih komponent, optimiziranih glede na obremenitev. Na Inštitutu za preoblikovanje kovin in stroje za preoblikovanje kovin (IFUM) so razvili različne inovativne tehnologije kovanja. Glede strukturne optimizacije so raziskovali različne strategije za lokalizirano ojačitev komponent. Uresničili bi lahko lokalno inducirano deformacijsko utrjevanje s hladnim kovanjem pod superponiranim hidrostatičnim tlakom. Poleg tega bi lahko ustvarili nadzorovane martenzitne cone z inducirano fazno pretvorbo v metastabilnih avstenitnih jeklih. Druge raziskave so se osredotočile na zamenjavo težkih jeklenih delov z visoko trdnimi neželeznimi zlitinami ali hibridnimi materialnimi spojinami. Razvitih je bilo več postopkov kovanja magnezijevih, aluminijevih in titanovih zlitin za različne letalske in avtomobilske aplikacije. Upoštevana je bila celotna procesna veriga od karakterizacije materiala prek načrtovanja procesov na podlagi simulacije do proizvodnje delov. Potrjena je bila izvedljivost kovanja kompleksnih geometrij z uporabo teh zlitin. Kljub težavam zaradi hrupa stroja in visoke temperature je bila tehnika akustične emisije (AE) uspešno uporabljena za spletno spremljanje napak pri kovanju. Razvit je bil nov algoritem za analizo AE, tako da je bilo mogoče zaznati in razvrstiti različne vzorce signalov zaradi različnih dogodkov, kot so razpoke izdelka/kalupa ali obraba kalupa. Nadalje je bila izvedljivost omenjenih tehnologij kovanja dokazana s pomočjo analize končnih elementov (FEA). Na primer, celovitost kovaških kalupov glede na nastanek razpok zaradi termomehanske utrujenosti ter duktilna poškodba odkovkov je bila raziskana s pomočjo modelov kumulativne poškodb. V tem članku so opisani nekateri omenjeni pristopi.
Čas objave: 8. junij 2020