Нові концепції енергозберігаючої мобільності вимагають оптимізації конструкції шляхом зменшення розмірів компонентів та вибору корозійностійких матеріалів з високим співвідношенням міцності до щільності. Зменшення розмірів компонентів може бути здійснено або шляхом конструктивної оптимізації конструкції, або шляхом заміни важких матеріалів легшими високоміцними. У цьому контексті кування відіграє важливу роль у виробництві конструкційних компонентів з оптимізованим навантаженням. В Інституті обробки металів тиском та металообробних машин (IFUM) було розроблено різні інноваційні технології кування. Щодо структурної оптимізації, досліджувалися різні стратегії локалізованого зміцнення компонентів. Можна було реалізувати локально індуковане деформаційне зміцнення за допомогою холодного кування під накладеним гідростатичним тиском. Крім того, можна було створити контрольовані мартенситні зони шляхом індукованого фазового перетворення в метастабільних аустенітних сталях. Інші дослідження були зосереджені на заміні важких сталевих деталей високоміцними кольоровими сплавами або гібридними матеріалами. Було розроблено кілька процесів кування магнієвих, алюмінієвих та титанових сплавів для різних застосувань в аеронавігації та автомобілі. Розглянуто весь технологічний ланцюг від характеристики матеріалу через моделювання процесу до виробництва деталей. Було підтверджено можливість кування складних геометричних форм з використанням цих сплавів. Незважаючи на труднощі, що виникли через шум машини та високу температуру, метод акустичної емісії (АЕ) був успішно застосований для онлайн-моніторингу дефектів кування. Був розроблений новий алгоритм аналізу АЕ, завдяки якому можна було виявляти та класифікувати різні сигнальні схеми, спричинені різними подіями, такими як розтріскування виробу/штампа або знос штампа. Крім того, доцільність згаданих технологій кування була доведена за допомогою методу скінченних елементів (МСЕ). Наприклад, за допомогою моделей кумулятивних пошкоджень було досліджено цілісність штампів щодо виникнення тріщин внаслідок термомеханічної втоми, а також пластичне пошкодження поковок. У цій статті описано деякі зі згаданих підходів.
Час публікації: 08 червня 2020 р.