Dynamiskt belastade tribologiska system under plastisk formning, del II --- analyserade genom akustisk emission

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Dynamiska friktions- och ytkontaktförhållanden mellan verktyg och arbetsmaterial vid plastisk formning är svåra att beskriva matematiskt och svåra att övervaka och styra i realtid. Vid höga produktionstempon och högt driven optimering av en formningsoperation ställs stora krav på övervakningsutrustningen. Detta speciellt om formningsprocessens påverkan från variationer härledda till verktyget, materialet och ytkontaktförhållanden mellan arbetsmaterial och verktyg ej kan minimeras och väsentligt påverkar formningsprocessen avseende produktens kvalitet. Friktionsprocesser kan övervakas med akustisk emission där ''friktionsljudet'' är beroende av bland annat smörjfilmen mellan materialen. Ljudeffekten ökar vid osmörjda friktionsytor i förhållande till effektivare smörjda ytor. Skillnader i detekterad akustisk emission föreligger också mellan olika smörjmedel, vilket kan användas för en bedömning av smörjmedlets lämplighet i den undersökta applikationen. Akustisk emission erhållen från en formningsoperation innehåller mätbar information från händelser som kallsvetsning, sk ''galling'', verktygsslitage, smörjmedelsfel, stick-slip, veckbildning samt necking och sprickbildning i arbets- eller verktygsmaterialet. Detekterad akustisk emission är direkt proportionell till den mekaniska effektförbrukningen i en friktionsyta och kan därför användas för att uppskatta friktionsytans belastning. En förändring av triboparametrar som friktionsmaterial, smörjmedlets effektivitet, ytjämnheter, relativa hastigheter mellan materialen och friktionsytornas kontakttryck kan detekteras genom den akustiska emissionen. Vid montering och injustering av verktygsdelar eller inställning av tillhållarkrafter i en djupdragningsoperation kan variablerna styras mot en minimal detekterad akustisk emission i avsikt att minimera inverkan av gränsskiktsfriktionen och veckbildning. Vidare kan kritiska friktionsytor övervakas med avseende på ytornas förslitning. Den momentana akustiska emissionen innehåller information om friktionsytornas status och förslitningen rör sig mot en inslitning eller en utslitning av materialens ytskikt. En fortsatt utveckling inom teknikområdet akustisk emission avseende mätmetodik, mätutrustningens prestanda och metodik vid analysering av erhållna resultat bör leda till en ökad tillämpning av mätmetoden i avsikt att övervaka olika formningsmetoder och tillverkningssystem, vilket i sin tur bör leda till nya förutsättningar för ökad produktionskvalitet och en förbättrad produktuppföljning. Arbetet är uppdelat i två volymer benämnda ''Dynamiskt belastade tribologiska system under plastisk formning, del I --- påverkade genom cyklisk mekanisk spänning'' och ''Dynamiskt belastade tribologiska system under plastisk formning, del II --- analyserade genom akustisk emission''. Del I behandlar ämnesområdena magnetostriktiva aktuatorer, vibrationsassisterade tribosystem och vibrationsassisterad tråddragning. Del II behandlar övervakning av tribologiska system med hjälp av akustisk emission samt akustisk emission från en vibrationspåverkad triboyta.