Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

DEVAPRO — Wynik w skrócie

Project ID: 221967
Źródło dofinansowania: FP7-SME

Kucie na ciepło oszczędza zasoby

Ograniczenie ilości ciepła wymaganego do kształtowania części metalowych zapewnia znaczne oszczędności energii i materiałów. Naukowcy zajęli się modyfikacją stosowanego dotychczas procesu kucia, aby umożliwić wytwarzanie elementów o większej różnorodności geometrycznej, co zapewniłoby wszechstronne korzyści.
Kucie na ciepło oszczędza zasoby
Producenci elementów metalowych wykorzystują procesy kucia, by nadać kawałkowi metalu zamierzony kształt. Kucie na ciepło stało się atrakcyjną alternatywą dla procesów formowania na gorąco, ponieważ wymaga mniejszych nakładów energii i umożliwia wyprodukowanie wyrobów wyższej jakości, o zmniejszonej chropowatości powierzchni i mniejszych zakresach tolerancji. Metoda ta wykazuje jednak ograniczenia w aspekcie złożoności geometrycznej wytwarzanych elementów.

Naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt DEVAPRO ("Development of a variable warm forging process chain"), aby zwiększyć elastyczność opracowanego dotychczas procesu kucia na ciepło. Zastąpili oni stal do obróbki cieplnej stalą niskostopową, aby polepszyć właściwości obrabianego elementu. Zintegrowali proces formowania wstępnego w technologii walcowania na ciepło – zarówno walcowania poprzeczno-klinowego na gorąco (CWR), jak i kucia walcami – by uzyskać asymetryczne geometrie poprzez przepuszczanie porcji metalu pomiędzy parą walców o nierównych wylotach. Zastosowali również proces nagrzewania indukcyjnego do ponownego podgrzewania walcowanych porcji i skompensowania spadku temperatury podczas procesu. Wszystkie te udoskonalenia miały za zadanie zwiększyć wydajność kucia, poprawić właściwości wytwarzanego elementu i zwiększyć różnorodność kształtów geometrycznych wyrobów.

Zespół skupił się na długich i płaskich elementach. Opracowano dwa egzemplarze demonstracyjne, by zaprezentować innowacyjne procesy kucia na ciepło. Pierwszy to kompletna sekwencja kucia drążka kierowniczego z zastosowaniem technologii CWR, systemu zróżnicowanego nagrzewania indukcyjnego oraz kucia matrycowego. Drugi to kompletna sekwencja kucia korbowodu z zastosowaniem kucia walcami jako kształtowania wstępnego.

Obniżenie temperatur podczas kucia na ciepło zaowocowało obniżeniem wkładu energetycznego i znacznie zmniejszyło straty ciepła oraz zużycie energii w porównaniu do kucia na gorąco. Kucie na ciepło przyniosło również znaczne oszczędności materiałowe (ponad 50%), dzięki obróbce na mniejszą skalę. Zdefiniowanie grup elementów wraz z opisami cech charakterystycznych umożliwi użytkownikom określenie możliwości zastosowania procesu kucia na ciepło w odniesieniu do innych elementów o podobnym kształcie.

Dzięki obiecującej metodzie kucia na ciepło zespół projektu DEVAPRO poszerzył asortyment wytwarzanych elementów, w tym długich i skomplikowanych elementów z asymetrycznym rozkładem masy. Możliwe oszczędność energii i surowców w porównaniu do konwencjonalnego kucia na gorąco będą istotnym atutem dla producentów elementów metalowych, zwłaszcza dla małych i średnich przedsiębiorstw wytwarzających małe serie produktów.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę