OPTIMA OPTImerade MAterial för robust bearbetning Jonas Möller, Volvo Powertrain

Bakgrund - Motiv Krav på ökad hållfasthet, lägre vikt mm i konstruktioner leder till användande av nya avancerade material med nya bearbetnings egenskaper. Industrin måste vara förberedd med kunskap kring detta. Stabila, robusta processer kräver en kunskap om hur materialvariationer påverkar bearbetningen och en stor kunskap om interaktionen mellan verktyg och arbetsmaterial. Flera företag hade liknande projektidéer kopplade till skärande bearbetning av avancerade material när MERA programmet startade. Dessa projektidéer har samordnats under OPTIMA projektet.

Deltagande parter Starkt industriellt – Akademiskt nätverk GM Powertrain Sweden Starkt industriellt – Akademiskt nätverk

Optima är ett paraplyprojekt som omfattar centrala delar av verkstadsindustrins ämnesframtagning och bearbetning

Fördlening av MERA potten Sökta pengar går främst till lön för forskare. Utrustning, material och prover görs i Industrin som motfinansiering => Stor utväxling på pengar

ÖVERGRIPANDE MÅLSÄTTNINGAR Ökad verkningsgrad i bearbetningsliner med 3-5 % * Starkt nätverk för bearbetning av avancerade komponenter i avancerade material. Förkortade ledtider och minskade kostnader i samband med införande av nya material i bearbetning. Specifikationer för robust bearbetning genom ökade kunskaper om samspelet mellan material, bearbetning och produktionsutrustning. Stärka fordonsindustrins underleverantörer och ökad konkurrenskraft genom projektens kunskapsspridning Rekryteringsbas för industrin av personal med mycket hög kompetens * Vilket motsvarar cirka 60-70 milj per år i minskade kostnader för industrin.

Milstolpar FÖRSTÅELSE OPTIMERING ”PROCESSTILLÄMPNING” 2005-11 2008-12 INVERKAN AV MATERIALSTRUKTUR PÅ BEARBETBARHET FÖRSTÅELSE SAMBAND: GJUTPROCESS/BEARBETNING/ VERKTYGSOPTIMERING RÅMATERIALVARIATION/BEARBETNING/ VERKTYGSOPTIMERING VÄRMEBEHANDLING/BEARBETNING RÅMATERIAL/VERKTYGSPÅVERKAN/ VIBRATIONER OPTIMERING MÖJLIGHETER OCH BEGRÄNSNINGAR FÖR: HÅLTAGNING FRÄSNING SVARVNING ”PROCESSTILLÄMPNING” 2005-11 2008-12

Interaktion industriell och akademisk FoU PRODUKTIONSUPPFÖLJNING/ PRODUKTIONSUTVECKLING: INDUSTRI KONTROLLERADE LABEXPERIMENT OCH MATERIALANALYS: AKADEMI/INSTITUT UTVECKLING AV PREDIKTIONSVERKTYG/ SIMULERINGSTEKNIK: AKADEMI/INSTITUT

Exempel – jämförande test, finfräsning av gråjärn och CGI Vc (m/min) fz (mm/tooth) 225 0,15

Illustrationsexempel – bearbetning av gjutjärn (med resultat från kommande publicering: B. Tasdelen, M. Escursell, L. Nyborg) Ф γ hch hd Sekundär skjuvzon Primär skjuvzon 80% 10% Fc 10% Ft

Schematisk kraftvariation vid bearbetning Kraft, amplitud 1 mm

Exempel på forskningsfrågor Inverkan av materialstruktur på skärbarhet Skärmekanik, skärkrafter och termisk påverkan Styrning och kontroll av skärprocesser Kvalitetssäkring av tillverkningskedjor Förslitningsmekanismer hos skär, optimering av skärprocesser och verktyg, Prediktering av skärprocesser och förslitning = ROBUST BEARBETNING

Resultat så långt 7 doktorander arbetar i projektet + 1 industridoktorand Produktionsuppföljning – segjärnsbearbetning Metodik för kontrollerade skärexperiment Kvalitetssäkring provkroppar – kompaktgrafitjärn Inledande teori och praktik – materialframtagning Teori och modellering – verktygsförslitning Metodik för materialdataframtagning Workshop och kunskapsspridning Inledande samverkan inom klustret för komponenttillverkning