Grön bearbetning: Skapandet av höghållfasta metal ytstrukturer (HYBRIDSURF)

Forskningsprojekt, 2019

Syfte och mål: HYBRIDSURF avser att utvärdera potentialen för att införa en helt ny metod för hård svarvning, där processens nackdelarna så som i) kontroll av (minimera) dimensionella fel, ii) industriens acceptans av ytor med mikrostrukturella förändringar och iii) kontroll av (eller minimering) av ytrestspänningar omvandlas till fördelar. Syftet i projektet var att använda förbättrade kylstrategier med modifierade skärverktyg och processinställningar för att skapa en yta med hög hållfasthet på toppskiktet under bearbetning. Både simulering och experimentella försök ingick.

Förväntade effekter och resultat: HYBRIDSURF visade potentialen i att skapa den avsedda ytmodifieringen från början (ytans tjocklek, förekomst osv.), men med tanke på den sämre kylningen lyckades vi inte producera den önskade typen av ytmodifiering som var planerat vid högre skärhastigheter, dvs högre produktivitet. Detta visar behovet av en mer effektiv kylning under hård svarvningen för att kunna undertrycka processtemperaturen och därav framgångsrikt kunna producera den överlägsna ytkvalitén vid högre skärhastigheter, vilket förväntas förbättra hållfastheten hos de producerade delarna.

Upplägg och genomförande: Projektet startades via en litteratursökning (state-of-the-art) om vad som sker inom området och vad är det senaste. Därefter sattes samman en DoE som inkluderade både simuleringar och experiment. Där simuleringar användes som vägledande för att veta hur vi ska minimera våra experiment. Därefter genomfördes ett antal olika försök som i sin tur karaktäriserades via LOM, SEM och XRD för att sedan återkoppla insamlade data mot simuleringarna. Analys och karaktärisering genomfördes på RISE och Chalmers och testerna genomfördes på Chalmers.