ZB 8 Plastyczne kształtowanie lotniczych stopów Al oraz Ti

Prezentacja na temat: "ZB 8 Plastyczne kształtowanie lotniczych stopów Al oraz Ti"— Zapis prezentacji:

1 ZB 8 Plastyczne kształtowanie lotniczych stopów Al oraz Ti
Liderzy merytoryczni Dr hab. inż. Romana Śliwa - PRz Prof. dr hab. inż. Franciszek Grosman – PŚ Instytucje partnerskie w zadaniu Politechnika Częstochowska Politechnika Lubelska Politechnika Rzeszowska Politechnika Śląska Politechnika Warszawska

2 Politechnika Częstochowska - Tłocznie na zimno elementów ze stopów Ti.
PROCESY TECHNOLOGICZNE BĘDĄCE PRZEDMIOTEM BADAŃ JEDNOSTEK UCZESTNICZĄCYCH W REALIZACJI ZB 8 Politechnika Częstochowska - Tłocznie na zimno elementów ze stopów Ti. Politechnika Lubelska - Kształtowanie objętościowe elementów ze stopów Ti i Al w procesach: kucia na trójsuwakowej prasie kuźniczej, walcowania walcami klinowymi i walcowania poprzeczno-klinowego. Politechnika Rzeszowska - Wyciskanie stopów lotniczych na bazie Al ze szczególnym uwzględnieniem wyciskania profili o zróżnicowanym kształcie przekroju poprzecznego. Politechnika Śląska - Kształtowanie segmentowe i kształtowanie wspomagane naprężeniami ścinającymi elementów ze stopów Ti i Al. Politechnika Warszawska - Kształtowanie plastyczne elementów ze stopów Ti i Al w procesach kształtowania wybuchowego i wyciskania hydrostatycznego.

3 Politechnika Częstochowska - Tłocznie na zimno elementów ze stopów Ti
Symulacja numeryczna procesu kształtowania owiewki - analizowano możliwości wykonania owiewki z technicznie czystego tytanu Grade 2 Opracowanie metodyki wyznaczania współczynnika tarcia dla procesów tłoczenia blach Symulacja numeryczna procesu tłoczenia blach typu TWB – Tailor-Welded Blanks

4 Politechnika Lubelska - Kształtowanie objętościowe elementów ze stopów Ti i Al
Opracowanie sposobu i narzędzi do kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi Analiza teoretyczna kształtowania odkuwki korbowodu ze stopu Ti6Al4V Analiza teoretyczna kształtowania środkowych zgrubień w wałkach pełnych ze stopów Al Analiza teoretyczna walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek ze ślimakami ze stopu Al

5 Politechnika Rzeszowska - Wyciskanie stopów lotniczych na bazie Al
Wyciskane profile ze stopów Al stosowane w lotnictwie Stopy na bazie Al do zastosowań w lotnictwie – test ściskania Określenie kinematyki plastycznego płynięcia materiału podczas wyciskania - funkcja prądu Elementy lotnicze: wspornik, dźwignia, łącznik, wręga, tuleja, rama okienna, poręcz siedzenia.

6 Opracowanie programu i metodyki badań materiałów
Politechnika Śląska – Kształtowanie segmentowe i kształtowanie wspomagane naprężeniami ścinającymi Opracowanie programu i metodyki badań materiałów w złożonych stanach obciążeń Przygotowanie stanowisk badawczych do procesów kształtowania plastycznego: segmentowego i wspomaganego naprężeniami ścinającymi. Przyrząd do ściskania wspomaganego dodatkowymi naprężeniami ścinającymi Przyrząd do kształtowania segmentowego

7 Miejsca pobrania próbek
Politechnika Warszawska – Wysokoenergetyczne procesy kształtowania plastycznego Wytwarzanie bimetalu NiTi z wykorzystaniem wysokoenegetycznego odkształcenia plastycznego nikiel - materiał bazowy (podłoże) tytan Grade 1 - materiał nakładany (nastrzeliwany) Miejsca pobrania próbek Obrazy SE (Secondary Electron) uzyskane w skaningowym mikroskopie jonowym Hitachi FB2100 Wyciskanie hydrostatyczne stopu aluminium Postać materiału: pręt o średnicy Ø21 mm, z którego przygotowano wsad Wymiary wsadu: średnica - Ø21 mm, długość - 10 mm Skład chemiczny Li Zr Cu Mg Al Zawartość [%] wag 2,45 0,12 1,3 0,95 Reszta Pręt z serii 4Al2 po wyciskaniu ze średnicy Ø21 na Ø10 oraz na Ø5 Po procesie wyciskania zaobserwowano pęknięcia spiralne na całej długości wyciskanego produktu.

8 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych
Rzeczywiste aktualnie osiągnięte obowiązkowe wskaźniki realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) – podsumowanie całego okresu realizacji projektu: Nazwa wskaźnika Wartość bazowa przed rozpoczęciem realizacji projektu Wartość docelowa wskaźnika Wartość wskaźnika osiągnięta w I i II kwartale 2011 r. Aktualna wartość wskaźnika Stopień realizacji wskaźnika (%) 1 2 3 4 5 6 Wskaźniki rezultatu Liczba zgłoszeń patentowych jako efekt realizacji przedsięwzięcia 8 62 Liczba publikacji powstałych w efekcie realizacji projektu 50 10 30 60 Liczba stopni naukowych uzyskanych bezpośrednio w związku realizowanym projektem (Dr) 12 Liczba stopni naukowych uzyskanych bezpośrednio w związku realizowanym projektem (Hab.) 200 Liczba stopni naukowych uzyskanych bezpośrednio w związku realizowanym projektem (Mgr)

9 Dane do wskaźników realizacji celów projektu
Publikacje w czasopismach : Pater Z., Tofil A.: Analiza termomechaniczna procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek drążonych ze stopu aluminium 2618; Rudy i Metale Nieżelazne nr 3/2011, s. 149 – 159 Gontarz A., Pater Z., Tofil A.: Numerical analysis of unconventional forging process of hollowed shaft from Ti-6Al-4V alloy. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), Volume 16, Number 2, s , DOI: /s Pater Z., Gontarz A., Tofil A.: Analysis of the cross-wedge rolling process of toothed shafts made from 2618 aluminium alloy. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), Volume 16, Number 2, s , DOI: /s Modelling of fine blanking process of the aluminium sheets - Więckowski W., Lacki P., Adamus J., Key Engineering Materials Vol. 473 (2011) pp Adamus J., Lacki P., Więckowski W.: Numerical simulation of the fine blanking process of sheet titanium -, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 56 (2011) Issue 2, pp Adamus J., Lacki P., Łyzniak J., Zawadzki M.: Analysis of spring-back during forming of the element made of AMS 5604 steel -, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 56 (2011) Issue 2, pp Adamus J., Lacki P.: Forming of the titanium elements by bending., Computational Materials Science, Vol. 50, Issue 4, 2011, pp

10 Dane do wskaźników realizacji celów projektu
Publikacje w czasopismach : Zdunek J., Płowiec J., Mizera J., Spychalski W.L., Kurzydłowski K.J.: “Anisotropy of Portevin- Le Chatelier effect in Al-Mg-Mn sheet alloy described by Acoustic Emission” Konferencja AMT, Zakopane 2010, Inżynieria Materiałowa Adamczyk-Cieślak B., Mizera J., Kurzydłowski K.J.: Microstructure and mechanical properties of model Al-Li alloys treated by SPD, Inżynieria Materiałowa, nr 3 (2010), s Adamczyk-Cieślak B., Mizera J., Kurzydłowski K.J.: Thermal stability of model Al–Li alloys after severe plastic deformation—Effect of the solute Li atoms, Materials Science and Engineering A, Vol. 527 (2010), pp

11 Dane do wskaźników realizacji celów projektu
Rzeczywiste aktualnie osiągnięte obowiązkowe wskaźniki realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych w pierwszym i drugim kwartale 2011 Zgłoszenia patentowe : 1. Zgłoszenie wynalazku do Europejskiego Urzędu Patentowego pt. "Method for plastic forming of toothed shafts" Nr zgłoszenia EP , Data zgłoszenia , Pater Zbigniew, Tomczak Janusz, Politechnika Lubelska 2. Zgłoszenie wynalazku do UP RP pt. "Narzędzie do kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi" Nr zgłoszenia P , Data zgłoszenia , Pater Zbigniew, Tofil Arkadiusz, Politechnika Lubelska 3. Zgłoszenie wynalazku do UP RP pt. "Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi" Nr zgłoszenia P , Data zgłoszenia , Pater Zbigniew, Tofil Arkadiusz, Politechnika Lubelska

12 Stan współpracy z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej
Zespóły utrzymują stałe kontakty z: ZOP Sp. Z o.o. w Świdniku. Prowadzone są konsultacje w sprawie wytypowania reprezentatywnej grupy odkuwek do wykonania metodami opracowanymi w ramach projektu. WSK Rzeszów. Prowadzone badania dotyczą opracowania technologii tłoczenia na zimno części ze stopów Ti stosowanych na elementy kadłuba nośnego silnika lotniczego. Prace koncentrują się na modelowaniu numerycznym procesu tłoczenia wybranej części. W symulacji numerycznej analizie poddano siłę docisku, warunki tarcia, rodzaj materiału itp. PZL Mielec. Prowadzone badania dotyczą wykorzystania wytłoczek przygotowanych w technologii “tailored blanks”. Instytut Lotnictwa w Warszawie. Prowadzone są bieżące konsultacje i współpraca w zakresie wyboru elementów samolotu, które mogą być wykonywane w procesach kształtowania plastycznego.

13 Z realizacji projektu w ostatnim okresie sprawozdawczym
Główne wnioski Z realizacji projektu w ostatnim okresie sprawozdawczym Realizacja prac przebiega zgodnie z aktualizowanym na bieżąco programem badań. Uzyskane w trakcie realizacji projektu rezultaty dają realne podstawy do przygotowania kompletnych technologii produkcji dla 8 elementów samolotów aktualnie wytwarzanych lub przewidywanych do rozpoczęcia produkcji. Większość opracowywanych technologii ma charakter innowacyjny i jest zabezpieczona zgłoszeniami patentowymi Współpraca z partnerami przemysłowymi i Instytutem Lotnictwa jest bardzo efektywna i stanowi poważne wsparcie dla prowadzonych prac naukowo – badawczych i prób eksperymentalnych. Największym utrudnieniem w planowej realizacji prac są przedłużające się procedury przetargowe