Odbor technologie tváření kovů a plastů

 

Disertační práce - Ing. Ladislav Žák

ŽÁK, Ladislav : Hodnocení tvařitelnosti povrchově upravených plechů, Disertační práce, Brno květen 2004, VUT FSI Ústav strojírenské technologie, Odbor technologie tváření, 166s.

Abstrakt

Disertační práce je zaměřena na problematiku praktického využití povrchově upravených plechů. V úvodních kapitolách jsou popsány povrchové úpravy s povlaky zinku, cínu, hliníku a povlaky plastickou hmotou a proveden energosilový rozbor technologií ohýbání ,tažení a rotačního tlačení. Cílem práce bylo ověřit technologické parametry tváření austenitické Cr-Ni oceli 17 241 s jednostranně nanesenou povrchovou vrstvou teflonu (PTFE) v podmínkách technologie rotačního tlačení a následného smykového tlačení. Experimentální část byla zaměřena na vyrobitelnost dvou představitelů součástek z takto povrchově upraveného nerezového materiálu a to kuželové součásti s vrcholovým úhlem 52° 22´ s průměrem základny 30 mm, u níž byla redukována stěna z tloušťky 3 mm na 1,3 mm a válcové součásti o průměru 90 mm s výchozí tloušťkou stěny 1,0; 1,2 a 1,5 mm a redukcí cca 0,2 mm. Experimenty byly provedeny na upraveném soustruhu SUI-40A. Vzhledem k absenci údajů posuvů a otáček pro zkoumanou materiálovou kombinaci nerez ocel – teflon, musela být nejprve provedena optimalizace těchto parametrů. Jako výchozí hodnoty byly převzaty parametry doporučené z literatury pro nepovlakované nerezové plechy. Byla prokázána nezbytnost vyšších otáček (1030 ot/min) a posuvů (0,9 – 1,23 mm/ot) a zjištěn nutný počet operací pro zhotovení součástí bez poškození teflonové vrstvy. Následně byly vzorky vyhodnoceny z hlediska tloušťky stěny a integrity povrchu. Na vybraný soubor vzorků byla nanesena deformační síť a vyhodnoceno rozložení deformací v jednotlivých částech součásti a byly vybrány vzorky pro metalografické vyhodnocení. Další část experimentů byla zaměřena na vyhodnocení přilnavosti teflonové vrstvy. Byla provedena zkouška vrypem (Scratch Test) a tahové zkoušky na plochých tyčí bez povrchové úpravy a s nanesenou vrstvou teflonu a dále tahové zkoušky kruhových vzorků o f 15, 30 a 40 mm, na kterých byl z jedné strany nanesen teflonový povlak a nalepených z obou stran lepidlem CLEAR WELD EPOXY SYSTEM do navrženého zkušebního přípravku.

Abstract

The dissertation work is focused to the problematic of practical utilization of sheet surface treatment. At beginning of the work there are described the methods of surface treatment with layer of zinc, tin, aluminiumaluminium and with plastics. Further there are to verify the technological parameters of austenite steel Cr – Ni 17 241 with one side layer of Teflon (PTFE) for conditions of spinning and follow-up slide compression. The experimental part was reduced form t = 3,0 mm to t1 = 1,3 mm. The cylindrical part of diameter 90 mm with the initial wall the special lathe SUI 40A. Because he absence of feeds, revolutions, for investigation the material combination stainless steel – Teflon, is was at first necessary to prepare the optimalization of these parameters. As starting parameter there were taken the parameters from the literature for non coated sheets. It was shown the necessity of higher revolution (1 030 rpm) and higher feeds (from 0,9 to 1,23 mm/rev.).At the same time it was found the necessary number of operations for preparation the components without degradation of Teflon layer. On the selected set of samples there were plotted the deformation grids and there was evaluated the deformation distribution on individual component parts. Futher there were selected the samples for metallographic analysis. The next experimental part was directed to the evaluation of Teflon layer adhesion. The ware realized the scratch test, the tensile test on the flat specimens without the surface treatment and with the surface coated by Teflon. The test were completed by tensile test of the rounded specimen of the diameter 15, 30, 40 mm on which was coated from one side the Teflon layer and both sides of the specimen were sticked by special glue Clear Weld Epoxy System into the proposed testing fixure.