A konferencia programja Csütörtök, április 24. 17,00 21,00 regisztráció a Silva Hotel el terében (Aleea Mihai Eminescu nr. 1) 19,00 22,00 vacsora a Silva Hotel éttermében Péntek, április 25. Kirándulás: Nagyszeben Kisdisznód Nagydisznód Cód Nagyszeben útvonalon 8,45 indulás az Ibis Hotel parkolójából azoknak, akik az Ibis Hotelben vannak megszállva 9,00 indulás a Hotel Silva parkolójából 14,00 ebéd az Împ ratul Romanilor Hotel éttermében (Str. Nicolae B lcescu nr. 4) 15,30 Nagyszeben nevezetességeinek megtekintése idegenvezet kíséretében 20,00 vacsora a Silva Hotel éttermében Szombat, április 26. Helyszín: Lucian Blaga Egyetem (Bd. Victoriei nr. 10) 8,00 regisztráció (Lucian Blaga Egyetem) 9,00 konferencia megnyitó 9,30 plenáris el adások 11,00 kávészünet 11,30 szekcióel adások 13,00 ebéd (Silva Hotel étterme) 14,30 szekcióel adások 16,30 kávészünet 17,00 szekcióel adások 20,00 díszvacsora (Silva Hotel étterme) Vasárnap, április 27. hazautazás Plenáris el adások Ülésvezet : Dr. Csibi VencelJózsef 9,30 ZOLCSÁK József M szaki tervezés az autóiparban 2014 10,00 BESENYEI Lajos A kvantitatív információrobbanás tudományos, társadalmi és gazdasági kihívásai 10,30 MOLNÁR András, BUZA Gábor, BALOGH András 100 éves a termikus szórás Támogatók Bethlen Gábor Alapkezel Zrt. Budapest Magyar Tudományos Akadémia Domus program Budapest ERDÉLYI MAGYAR M SZAKI TUDOMÁNYOS TÁRSASÁG XXII. NEMZETKÖZI GÉPÉSZETI TALÁLKOZÓ OGÉT 2014 2014. április 2427. Nagyszeben Szervez Erdélyi Magyar M szaki Tudományos Társaság EMT Gépészeti Szakosztály Társszervez k Kolozsvári M szaki Egyetem, Mechatronika és Gépek Dinamikája Osztály Universitatea Lucian Blaga Egyetem, Sibiu / Nagyszeben MTA Kolozsvári Akadémiai Bizottság Budapesti M szaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Gépészmérnöki és Informatikai Kar Széchenyi István Egyetem, M szaki Tudományi Kar, Gy r Pannon Egyetem, Veszprém Kecskeméti F iskola Óbudai Egyetem, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar, Budapest Sapientia EMTE, M szaki és Humántudományok Kar, Marosvásárhely AGIR Romániai Általános Mérnök Egyesület, Kolozsvári Fiók A konferencia elnöke Csibi VencelJózsef, akadémikus az EMT Gépészeti Szakosztályának elnöke A konferencia szervez bizottsága Horváth Erika, Miklós Beáta, Pap Tünde, Prokop Zoltán A konferencia helyszíne Lucian Blaga Egyetem, Nagyszeben Gy zelem sugárút 10. szám / Bd. Victoriei nr.10
Szekcióel adások A. terem Anyagtudomány Dr. BITAY Enik, Dr. BERNÁTH Mihály 11,30 VERDES Sándor Az rlemények fajlagosfelülete és kapcsolat az el állító berendezések energetikájával 11,45 TISZA Miklós Új technológiai megoldások az autóipari lemezalakításban 12,00 PRÉM László, BALOGH András Autóipari vékonylemezek kötésegyenérték ségének vizsgálata 12,15 MEILINGER Ákos, TÖRÖK Imre Új szemlélet a lineáris dörzshegesztés technológiai paramétereinek optimalizálásában 12,30 BOZÓKI Benjámin, MÁJLINGER Kornél Alumínium mátrixú hibrid kompozitok kopási tulajdonságainak vizsgálata 12,45 DOBOSY Ádám, NAGY Gyula Különböz folyáshatárú acélok és hegesztett kötéseinek kisciklusú fárasztóvizsgálata 13,00 ebédszünet Dr. VÉGVÁRY Ferenc, Dr. TISZA Miklós 14,30 KEREKES Gábor, BAÁN Mária, FELDE Imre A h mérséklet, az áramlási sebesség és a koncentráció együttes hatása vízbázisú polimeradalékos közeg h t képességére 14,45 BERNÁTH Mihály, JUHÁSZ Krisztina Cink bevonatos duálfázisú lemez csaphegesztése 15,00 KOVÁCS Péter Zoltán, TISZA Miklós, GÁL Gaszton, LUKÁCS Zsolt, KISS Antal Nagyszilárdságú lemezanyagok alakíthatósága 15,15 TATÁR Nikoletta Ponyvák hajlító vizsgálata új mérési módszerrel 15,30 CSIPPA Benjamin, CSIZMADIA Péter Hengeres tartályban er sen forgó áramlás numerikus vizsgálata 15,45 CZAMPA Miklós, SZALAY Tibor Porkohászati szinterelt acélok h tani tulajdonságainak vizsgálata 16,00 VÉGVÁRI Ferenc, JUHÁSZ Krisztina DC01 és DP1000 min ség autóipari lemezek ponthegesztése 16,15 FODOR Antal, BOZA Pál Mélyfúróciklusok optimalizálása Fanuc típusú vezérléseknél 16,30 kávészünet Dr. PÁLFFY Károly, Dr. VERDES Sándor 17,00 PINTÉR Ákos Nyomásérzékeny szenzoros anyagok karakterizálása 17,15 PÓKA György Ciklois szerszámpálya körrel történ közelítésének hibája 17,30 TAKÁCS Márton Keményesztergálási m velet végeselemes analízis útján történ vizsgálata 17,45 CZAMPA Miklós, SZALAY Tibor, CSALA Vilmos, FARKAS Balázs Mikrofúró kopásának vizsgálatára és kiértékelésére kifejlesztett módszer 18,00 BIRÓ István, SZALAY Tibor, Amit Kurmar JAH, Karali PATRA Szerszámkopás becslése mikrofúrás esetén mesterséges neurális háló alkalmazásával 18,15 BITAY Enik, DOBRÁNSZKY János Különleges bioanyagok lézersugaras megmunkálása 18,30 SIMONOVICS János, BUJTÁR Péter, VÁRADI Károly, Andrey KOPYTUG Az EBM gyártás hatása scaffoldok esetén 18,45 VÉGVÁRI Ferenc, DANYI József, KECSKÉS Bertalan Hegesztett lemezek visszarugózása 19,00 KUZSELLA László, RÉGER Mihály Nagyszilárdságú acélok fázisátalakulásainak meghatározása fizikai szimuláció és matematikai modellezés segítségével B. terem CAD, Mechatronika és finommechanika, Fogaskerékhajtások Dr. CZIFRA György, Dr. KAMONDI László 11,30 BODZÁS Sándor, DUDÁS Illés Új geometriájú spiroid csigahajtás és megmunkálószerszám gyors prototípusgyártása 11,45 CZIFRA György A CADCAM rendszerek oktatásának modern módszerei 12,00 KAMONDI László, DRÁGÁR Zsuzsa Fogt feszültség, feszültségkoncentráció tényez számítása a nemszimetrikus fogalakú fogaskerekeken 12,15 SZÜCS János, VÁRADI Károly, FÁBIÁN Enik Réka P10es jel vasúti féktuskó szövetszerkezeti és nyomóvizsgálata és végeselemes modellezéseároly
XXII. Nemzetközi Gépészeti Találkozó OGÉT 2014 Új szemlélet a lineáris dörzshegesztés technológiai paramétereinek optimalizálásában Meilinger Ákos tanársegéd Dr. Török Imre c. egyetemi tanár Bevezetés A lineáris dörzshegesztés elve: egy forgó szerszámot belesüllyesztünk az egyesítendő anyagok illesztési vonalába, majd adott fordulatszámmal és előtolási sebességgel mozgatjuk, Jellemzői: kis hőbevitel, kilágyulás minimalizálás, kis deformáció, nincs porozitás, nincs hozaganyag és védőgáz, olcsó, nagyon termelékeny. 1 2 A szerszám okozta anyagáramlás a hátra oldalon nagyobb, mint az előre oldalon, a hátra oldalon nagyobb hőmérsékletű az anyag, ahogy a szerszám folyamatosan halad, úgy egyre jobban nő az üreg a szerszám tű része mögött, itt a tű már nem tud erőt kifejteni a mögötte lévő anyagra, a tű elején egyre több anyag kerül bele a nyírási zónába, ami folyamatosan feltölti ezt az üreget, így létrehozva a kötést. A kötés kialakulása A kötés szerkezete, aszimmetria Az üreget feltöltő anyag a legnagyobb hőmérsékletű, ami hirtelen egy hidegebb anyagrészhez ér, így általában optikai mikroszkóppal egy jól látható kontúrt hoz létre. Ebből az is következik, hogy a mechanikai tulajdonságok hirtelen változnak meg azon a részen. Tehát a forgási iránynak megfelelően a hátra oldalon a folyási feszültség, hőmérséklet és az alakváltozási sebesség eltérhet az előre oldalhoz képest. Ehhez még hozzájárul az is, hogy az anyag falvastagságának irányában is jelentősen változhatnak a viszonyok, hiszen a gyökoldalon kisebb a hőmérséklet, mint a koronaoldalon. Ez az aszimmetria alapvetően befolyásolja a hegesztett kötés minőségét 3 4
Kísérleti körülmények anyagminőségek Kísérleti körülmények hegesztési körülmények 2 különböző alapanyag: Nemesíthető alumíniumötvözet: 6082T6. Alakítható alumíniumötvözet: 5754H22, Vegyi összetételek (tömeg %): Anyagminőség 6082 5754 Al, % 97,3 95,8 Mg, % 0,56 2,78 Fontosabb mechanikai tulajdonságok: Anyagminőség 6082 5754 R p0,2, MPa 266 180 6 mm falvastagság, 200 mm hossz Si, % Fe, % Mn, % Állapot 1,11 0,23 0,51 T6 0,29 0,36 0,37 H22 R m, MPa A 50, % 305 22 234 17 Kötés kialakítás: egyoldali tompavarrat, teljes átolvadás Fordulatszám: 400 / perc Hegesztési sebesség: 100 mm/perc Szerszám dőlésszög: 1 Szerszám váll geometria: ø18 mm, síklapú Szerszám tű geometria: ø8/ø4, lépcsős Szerszám tű hossz: 5,7 mm Alátétlemez anyaga: szerkezeti acél, Alátétlemez falvastagsága:10 mm 5 6 Vizsgálatok keresztcsiszolat Szemcseméret vizsgálatok Keresztcsiszolat makro felvételek Alapanyag: 6082T6 Szemcsehatárra maratás, több száz felvétel készítése 500 x nagyításban, szemcseméret (átlagos) meghatározás minden felvételen, szemcseméret térkép elkészítése. Alapanyag: 5754H22 Alapanyag Hőhatásövezet Varrat 7 8
Szemcseméret vizsgálatok 6082T6 Szemcseméret vizsgálatok 5754H22 Szemcseméret térkép: alapanyag: 6082T6 Szemcseméret térkép: alapanyag: 5754H22 a szemcseméret drasztikusan lecsökken a varratban, a hőhatásövezeti zónában a szemcsék kisebb mértékben finomodtak, az előre oldal és a hátra oldal szemcseméretei és elhelyezkedése különböző, az előre oldalon a szemcseméret hirtelen változása is megfigyelhető, a szemcseméret a falvastagság tekintetében is változik. jól látszódik a különbség az előre és a hátra oldal és a korona és a gyökoldal között, az előre oldalon jelentős szemcsedurvulás következett be, a hátra oldalon finomabb szemcsék találhatóak. 9 10 Dinamikus újrakristályosodás A dinamikus újrakristályosodás (DRX) egy, a melegalakítás közben lejátszódó jelentős hatással bíró fémtani folyamat, melynek pontos ismerete alapján szabályozhatjuk az anyag mikroszerkezetének és a mechanikai tulajdonságainak változását. A folyamat során szemcsefinomodás megy végbe a szövetszerkezetben. A DRX jelenlétére utal, ha a valódi feszültségalakváltozás görbén a rugalmas alakváltozás után a feszültség eléri az alakítás során fellépő maximális értékét. A dinamikus újrakristályosodásnak még a maximális feszültség elérése előtt el kell indulnia. A dinamikus újrakristályosodás vizsgálata A DRX meghatározásához a Poliak és Jonas nevéhez fűződő módszert alkalmaztuk. Ez alapján a DRX kezdőpontját az alakítási keményedés valódi feszültség görbe inflexiós pontja adja. A módszer alkalmazásához szükséges melegzömítő vizsgálat során felvételre kerülő valódi feszültségvalódi alakváltozás diagram, annak is a maximális feszültséget megelőző szakasza. Deriválni kell ezt a görbét, és megkapjuk az alakítási keményedés (Θ= σ/ ε) valódi feszültség (σ) görbét. Ezeket újra deriválva megkapjuk a ( θ/ σ) valódi feszültség (σ) görbét, mely minimum pontja egyértelműen meghatározza azt a kritikus feszültségértéket, ahol a DRX bekövetkezik. A DRX megindulásához szükséges kritikus alakváltozás és feszültségértékek nagyságát alapvetően befolyásolja az anyag összetétele, a kiinduló szemcsenagysága, a vizsgálati hőmérséklet és az alakváltozási sebesség. 11 12
A dinamikus újrakristályosodási vizsgálatok eredményei Dinamikus újrakristályosodás a hegesztett kötésben 6082T6 eredmények: kritikus feszültségértékek (MPa)/alakváltozások (mm/mm): Hőmérséklet 350 C 400 C 450 C Alakváltozási sebesség 0,02 s 1 0,2 s 1 32,1 / 0,04 22,6 / 0,012 83,3 / 0,004 37,5 / 0,032 33,1 / 0,038 2 s 1 84,4 / 0,021 79,5 / 0,012 31,1 / 0,016 Makrocsiszolatok készítése a falvastagság függvényében: a) gyökoldal, b) a falvastagság közepe, c) koronaoldal. 5754H22 eredmények: kritikus feszültségértékek (MPa)/alakváltozások (mm/mm): Hőmérséklet 350 C 400 C 450 C Alakváltozási sebesség 0,02 s 1 0,2 s 1 82,9/0,03 68,9/0,03 53,5/0,03 2 s 1 120,5/0,12 91,5/0,06 66,9/0,04 A koronaoldalon és a falvastagság közepén láthatóan bekövetkezett a dinamikus újrakristályosodás, viszont a gyökoldalon a szemcsék összefűződése látható,így ott valószínű nem következett be, dinamikus megújulásra lehet következtetni. 13 14 Konklúzió Egy nemesíthető és egy alakítható alumíniumötvözeten végeztünk kísérleteket a kötés kialakulásának pontosabb megismerése céljából, A szemcseméret térkép szerint a 6082T6 ötvözet lineáris dörzshegesztett kötésében jelentős szemcsefinomodás következik be, de az eloszlás nem szimmetrikus. Az 5754H22 ötvözet hegesztett kötésében kisebb mértékű szemcsefinomodás játszódott le a varratban, viszont az előre oldalon szemcsedurvulás lépett fel. A dinamikus újrakristályosodási vizsgálatok eredményeként meghatároztuk mindkét anyagra azokat a kritikus feszültségértékeket és kritikus alakváltozásokat, amelyek elérése szükséges a dinamikus újrakristályosodáshoz. A falvastagság irányú makrofelvételekből arra lehet következtetni, hogy a dinamikus újrakristályosodás nem játszódik le a teljes falvastagságban. Új technológiai paraméter optimalizálási és szerszámtervezési szempont lehet a dinamikus újrakristályosodás elérése a teljes falvastagságban. Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Az előadásban ismertetett kutató munka a TÁMOP4.2.1.B10/2/KONV 20100001 projekt eredményeire alapozva a TÁMOP4.2.2.A 11/1/KONV20120029 jelű projekt részeként az Új Széchenyi Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. 15 16