An analysis of the effect of ultrasonic burnishing on surface integrity

Julkaisun otsikon käännös: Analyysi ultraäänimuokkauksen vaikutuksesta pinnan eheyteen

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Moderneilta tuotantoprosesseilta edellytetään hyvää pinnanlaadun tuottokykyä​. Tuotteiden tiukat laatuvaatimukset luovat käsityksen siitä, että pinnanviimeistelyn menetelmillä on usein keskeinen vaikutus tuotevaatimusten täyttämiseen. Pintaviimeistelymenetelmät ovat keskeisessä roolissa tuotteiden tiukkojen laatu- ja toleranssivaatimusten saavuttamiseksi. Laatuvaatimusten lisäksi myös taloudelliset tekijät lisäävät pinnanviimeistelymenetelmien merkitystä. Silovalssaus on prosessi, joka tuottaa tasaisen pinnan sekä sileyden työkappaleeseen. Menetelmää käytetään parantamaan pinnankarheutta, jäännösjännityksiä ja kappaleiden kovuutta. Silovalssausta on pitkään käytetty autoteollisuudessa viimeistelemään erilaisia ​​autojen ja raskaiden tuotteiden komponentteja. Ultraäänimuokkaus on nykyaikainen ja tehokas viimeistelymenetelmä kappaleen pinnan laadun parantamiseen. Menetelmä perustuu ultraäänitaajuudella tapahtuvaan työkappaleen pinnan taontaan yli 20 000 iskua sekunnissa nopeudella. Jotta voidaan tietää, miten menetelmä vaikuttaa materiaalin pinnanlaatuun, tarvitaan parempaa ymmärrystä menetelmän pinnan eheyden vaikutuksesta. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten ultraäänimuokkaus vaikuttaa pinnan eheyteen ja muotoon: kuten pinnankarheuteen, kovuuteen, jäännösjännityksiin, ympyrämäisyyteen ja halkaisijan muutoksiin eri materiaaleilla. Tutkimuksessa analysointiin ultraäänimuokkauksen vaikutuksia kappaleisiin eri materiaaleilla. Lisäksi pyrittiin löytämään optimaaliset prosessiparametrit AM-materiaalille. Yhteenvetona tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että ultraäänimuokkaus parantaa pinnan eheyttä tehokkaasti. Menetelmän havaittiin olevan erittäin sopiva erilaisten materiaalien, kuten AM-valmistettujen kappaleiden viimeistelyyn kokeellisten tutkimusten perusteella. Tulokset osoittavat, että menetelmä muokkaa pintaa tehokkaasti ja aiheuttaa kappaleeseen puristusjännitystä. Lisäksi pyörähdyssymmetrisen työkappaleen ympyrämäisyys paranee ja mittamuutokset ovat vähäisiä. Nämä parannukset saavutetaan ilman pitkää työstöaikaa saavutettavan pinnanlaatuun nähden. Väitöskirjan tulokset osoittavat, että ultraäänimuokkaus on nopea, yksinkertainen ​​ja taloudellinen viimeistelymenetelmä, joka tuottaa hyvän pinnanlaadun ja kovuuden. Tulevaisuudessa jatkotutkimus pitäisi kohdistaa menetelmän soveltuvuuden arviointiin erilaisten kappaleiden muotojen, kuten kaksois-kaarevien pintojen viimeistelyssä, sekä optimaalisten prosessiparametrien löytämiseen erilaisilla AM-materiaalilla. Tutkimustulokset rohkaisevat soveltamaan ultraäänimuokkausta nykyistä enemmän eri teollisuuden aloilla tarjoten mielenkiintoisia mahdollisuuksia jatkotutkimukseen tulevaisuudessa.
Julkaisun otsikon käännösAnalyysi ultraäänimuokkauksen vaikutuksesta pinnan eheyteen
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Aaltonen, Kalevi, Vastuuprofessori
  • Laakso, Sampsa, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-7808-3
Sähköinen ISBN978-952-60-7809-0
TilaJulkaistu - 2018
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • ultraäänimuokkaus
  • pinnan eheys
  • jäännösjännitys
  • pinnan laatu
  • 3D-tulostus
  • ainetta lisäävä valmistus

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Analyysi ultraäänimuokkauksen vaikutuksesta pinnan eheyteen'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä