Promotie: Aluminium

De heer L. Wang | Master of Engineering, China
promotor | Prof.ir. L. Katgerman em.hgl.3mE
copromotor | Dr. J. Zhou UHD-3mE

Modelling of friction for hot aluminium extrusion process

In de afgelopen jaren, zijn eindige-elementen (FE) simulaties veelvuldig gebruikt bij wetenschappelijk onderzoek en in de industriële praktijk om het extrusie-proces te analyseren. Een fundamentele kwestie van FE simulaties is de nauwkeurigheid van de resultaten, die voornamelijk wordt bepaald door het viscoplastisch gedrag van aluminium legeringen bij hoge temperaturen en de toegepaste randvoorwaarden, in het bijzonder de wrijving randvoorwaarde. In dit proefschrift zijn de wrijving randvoorwaarden voor het aluminium extrusie-proces bepaald aan de hand de short sliding distance ball-on-disc-test bij verhoogde temperaturen.
Een wiskundig model voor de ball-on-disc proeven was ontwikkeld. Dit model is in staat de individuele bijdragen aan de schijnbare wrijving van ploegen en afschuivingswrijving te onderscheiden. Het bleek dat bij hoge temperatuur ball-on-disc tests, de verkregen wrijvingscoëfficiënten alleen onvoldoende waren om de wrijvingsinteractie tussen aluminium en staal bij hoge temperaturen te beschrijven.
Op basis van de ball-on-disc testresultaten is een nieuw fysisch wrijvingsmodel (kleefkracht wrijving model: ASFM) ontwikkeld de aluminium matrijs. Om dit wrijvingsmodel te verifiëren is een nieuwe extrusie testmethode (double action extrusion (DAE) ontwikkeld met de nadruk op de wrijving in de matrijs. De ASFM werd geïmplementeerd in de FE simulatie van de DAE tests, en goede overeenkomsten tussen de FE voorspellingen en de experimenten werden verkregen, wat aangeeft dat ball-on-disc test is een effectieve manier is om de wrijving in de matrijs te beschrijven. Voor een beter begrip van de DAE, is een theoretisch model ontwikkeld, waarvan de resultaten goed overeenkwamen met de experimenten. De resultaten van het model lieten zien, dat het lengte verschil van de extrudaten werd veroorzaakt door de gecombineerde effecten van wrijving en deformatiesnelheidsafhankelijkheid bij verhoogde temperaturen.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.