1
ImiÄ™ i Nazwisko
Tomasz Sidorczuk
TECHNIKI WYTWARZANIA
Temat:
Ćwiczenie nr :
Data wykonania
Rejestracja procesów krystalizacji metodą ATD.
ćwiczenia:
3
Proces głębokiego ciągnienia
25.04.2015r.
Uczelnia: AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA W BIELSKU-BIAA
EJ
Rok akademicki:
Kierunek: Automatyka i Robotyka
2015/2016
Semestr: II
Grupa: 2 A
Spis treści:
1. Wstęp teoretyczny
2. Cel ćwiczenia
3. Przebieg ćwiczenia
4. Wnioski i podsumowanie
5. Bibliografia i z
ródła
Tomasz Sidorczuk ATH WBMiI AiR
2
1. Wstęp teoretyczny
Analiza termiczna (AT) jest jedną z najstarszych metod badania procesów krzepnięcia
i krystalizacji metali oraz ich stopów. W analizie termicznej wykorzystuje się ciągły pomiar
temperatury w zależności od czasu, w krzepnącym i krystalizującym metalu, czy stopie.
Warto tu przypomnieć, że do pomiaru temperatur stosuje się termoelementy, których
działanie polega na wykorzystaniu zjawiska Seebecka, powstawania siły
elektromotorycznej w zależności od temperatury, w połączonych dwóch różnych metalach.
Analiza termiczno-derywacyjna(ATD)- sposób pomiaru temperatury jest analogiczny
jak w przypadku metody AT. Dzięki możliwości ciągłego komputerowego analizowania
dostarczanych danych powstała metoda ATD, w której dodatkowo rejestruje się szybkość
zmian temperatury (przez różniczkowanie). Dzięki temu dużo łatwiej jest zarejestrować
poszczególne punkty przemian fazowych
Analiza termiczno-różnicowa (DTA)- metoda ta polega na porównywaniu w czasie,
zmian temperatury ogrzewanego lub chłodzonego bardzo powoli badanego stopu, z
temperaturą tak samo ogrzewanego lub chłodzonego materiału wzorcowego, który nie
podlega żadnym przemianom czasie ogrzewania lub chłodzenia.
Ciągnienie- proces plastycznej przeróbki metali, przeprowadzany najczęściej na zimno,
w którym odkształcany półwyrób pod wpływem przeciągania go przez otwór narzędzia lub
pomiędzy nienapędzanymi walcami, zmienia kształt oraz pole przekroju poprzecznego.
Tłoczenie- proces plastycznej przeróbki blach, płyt lub folii na zimno lub na gorąco.
Obejmuje cięcie i kształtowanie z nich przedmiotów małej grubości w stosunku do
szerokości i długości, np. powłok blaszanych, rur czy kształtowników giętych.
Tomasz Sidorczuk ATH WBMiI AiR
3
2. Cel ćwiczeni
-zapoznanie się z procesem tłoczenia na zimno
-nauka dobierania parametrów tłoczenia i zapoznanie się z problemami występującymi
podczas tego procesu
-zapoznanie się z metodą badania stopów ATD w praktyce
3. Przebieg ćwiczenia
3.1 TÅ‚oczenie
Na 2 próbki (wykroje z blachy: ocynkowanej, aluminium) zostały naniesione
rysikiem okręgi aby móc analizować naprężenia powstałe podczas tłoczenia.
Średnica naszej matrycy wynosiła ł27mm a promień matrycy 1mm.
Siłę docisku dociskacza (element zapobiegający falowaniu) została obliczona wg.
wzoru
5Øß
[ ]
5ØCÜ5ØQÜ = 5Ø7Ü2 - (5ØQÜ + 25Ø_Ü5ØZÜ)2 " 5Ø^Ü
4
D- średnica krążka wyjściowego
d- średnica otworu matrycy
r
m- promień zaokrąglenia matrycy
q nacisk jednostkowy dociskacza
Próbki były okrągłymi wykrojami blachy o średnicy 43,5mm i grubości 0,5mm.
Ocynkowana blacha P =1854 N
d
Aluminium P =822 N
d
W wyniku dobrze dopranych
parametrów powstały wytłoczki takie
jak na zdjęciu. Wady powstające w
wyniku tłoczenia z z
le dobranymi
parametrami zostały opisane we
wnioskach sprawozdania.
Tomasz Sidorczuk ATH WBMiI AiR
4
3.2 Badanie stopów metodą ATD
Badania zostały przeprowadzone za pomocą urządzenia CRYSTALDIMAT, a dane na
jego temat wraz z opisem próby można znalez
ć na stronie producenta:
http://www.zjura.sownet.pl/z-tech/crystaldimat.php
Uproszczony opis próby:
-umieszczenie termopary wraz z badanym materiałem w tyglu
-podgrzanie stopu do temperatury 700 °C
-ostudzenie do temperatury 150°C
-ponowne nagrzanie stopu do temp. 700°C (wytopienie)
-wyjęcie termopary i ostudzenie próbki
-analiza wyników
W wyniku próby otrzymaliśmy wykres:
Linia łagodna jest odzwierciedleniem temperatury próbki (podziałka z lewej
strony)
Linia ostra to pierwsza pochodna funkcji temperatury od czasu ukazujÄ…ca
zmiany temperatury (podziałka z prawej strony)
Tomasz Sidorczuk ATH WBMiI AiR
5
4. Wnioski i podsumowanie
·ð Cele ćwiczenia zostaÅ‚y zrealizowane
·ð SiÅ‚a docisku dociskacza zostaÅ‚a obliczona prawidÅ‚owo. Wnioskuje siÄ™ to po
kształcie wytłoczki (brak pofalowań, ciągłość blachy)
·ð W wyniku z
le dobranych parametrów docisku blacha:
o Może falować (za słaby docisk)
o Ciągłość blachy może zostać przerwana(za duża siła docisku)
·ð Dociskacz jest potrzebny w celu zlikwidowania falowaÅ„ materiaÅ‚u, z tego
względu iż podczas zmiany kształtu materiału na zimno w niektórych
miejscach jest go więcej niż w innych (dlatego materiał się  wypiętrza )
·ð NajwiÄ™ksze naprężenia powstajÄ… na krawÄ™dzi.
Widzimy to dzięki naniesionym wcześniej
okręgom (najbardziej rozciągnęły się w tym
miejscu). Materiał w tym miejscu jest
najcieńszy, a jeśli nastąpi przerwanie materiału
podczas tłoczenia zawsze występuje na tej linii.
·ð Podczas tÅ‚oczenia wystÄ™pujÄ… 2 rodzaje naprężeÅ„  rozciÄ…gajÄ…ce w
miejscach zaznaczonych na zdjęciu oraz ściskające w kołnierzu (tam gdzie
występują pofalowania)
·ð Pochodna znacznie uÅ‚atwia obserwacjÄ™ zmian temperatury krzepniÄ™cia i
topnienia stopu
·ð Z wykresu widać, iż podczas krzepniÄ™cia stopu przy temp. 555°C wystÄ™puje
jeden dobrze widoczny przystanek temperaturowy i drugi przy temp. 525°C
widoczny dzięki pochodnej.
·ð Podczas wytapiania również widać przystanek temperaturowy przy 555°C
·ð  Przystanki temperaturowe okreÅ›lajÄ… poczÄ…tek i koniec krystalizacji
(odpowiednik linii likwidus i solidus)
5. Bibliografia i z
ródła
·ð http://www.afe.polsl.pl/index.php/pl/1830/porownanie-metod-badania-
krzepniecia-i-krystalizacji-stopow-metali.pdf
·ð http://www.metalplast.pwr.wroc.pl/pliki/lab5.pdf
·ð http://zasoby1.open.agh.edu.pl/dydaktyka/obliczenia_inzynierskie/c_symul
acja_procesow_przerobki/ppm/tloczenie/tloczenie.html
·ð GadziÅ„ski S., Wasilewski P., Technika wytwarzania, A
ódz
, Wydawnictwo
Politechniki A
ódzkiej, 1978
Tomasz Sidorczuk ATH WBMiI AiR