Ultraljudassisterad bearbetning av avancerade aluminiumlegeringar

Syfte och mål

Projektet avsåg att studera effekten av ultraljudsassisterad bearbetning av avancerade aluminiumlegeringar. Detta med avseende på skärbarhet, verktygsförslitning, och spånformning. Genom att bygga en demonstrator anläggning där man kan kombinera ultraljud och verktygskylning med flytande kväve under högt tryck, 24 bar. Genomförda experiment visar en ökad verktygslivslängd över 80 pct inom snäva skärparametrar för de olika aluminiumlegeringarna. Bäst resultat erhålls där en stor mäng kiselkarbid tillsatts till aluminiumlegeringen, SIKA materialet från AC-Floby.

Resultat och förväntade effekter

Projektet byggde en utrustning för ultraljudasassiterad bearbetning där verktygskylning åstadkoms genom tillförsel av flytande kväve under högt tryck, 24 bar. Genomförda experiment med borrning i material från Hydro och AC-Floby visar på att verktygslivslängder överskridande 80 pct kan erhållas med flytande kväve. Vid bearbetning av aluminiumlegeringen från Hydro var inverkan av ultraljud frånvarande. Då aluminiumlegering tillsättes kiselkarbid påvisades likartad verktygslivslängds ökning, skillnaden att ultraljudsassisterad bearbetning hade en tydlig inverkan.

Upplägg och genomförande

Först upphandlades ultraljudsutrustningen sedan byggdes utrustningen för tillförsel av flytande kväve under högt tryck, 24 bar och. Här var utmaningen att säkerställa att kvävet var i flyttande form då det nådde verktygspetsen och under 24 bars tryck. Experimenten genomfördes med borr operationer där verktygshaveri utgjorde kriteriet för erhållen livslängd. Parametrar som studerades var skärhastighet och matning. Utifrån dessa parametrar utvärderades verktygslivsläng, spånformning och ytfinhet.