Институт обработки металла давлением
В ходе стажировки во Фрайбергеспециалисты и аспиранты университета посетили лаборатории института обработки металлов давлением.
Его директором является профессор, д.т.н. RudolfKawalla. Институт был создан в 1928 году, его главой на тот момент был профессор OttoEmicke. Институт включён в состав факультета «исследований материалов и техники материалов» и является одним из крупнейших в составе «Фрайбергской горной академии». Его штат составляет 70 человек. Основным направлением научной деятельности института является изучение процессов связанных с технологией формирования и деформирования металлов, путём воздействия на них внешних сил. Акцент делается на целостный взгляд взаимодействия инженерных систем и изменение характеристик материала во время его деформирования. Область исследования включает в себя фундаментальные исследования, такие, как разработка и оптимизация процессов деформирования металлов для новых материалов, а также исследования по разработке новых, формовочных материалов. Имеющаяся техническая база позволяют институту воссоздать картину реальных, производственных процессов, симулировать всю цепочку процесса обработки металла. Также ведутся активные работы в области численногомоделирования и моделирования процессов обработки металлов давлением, как с коммерческими моделями и адаптацией существующих, и разработка собственных. Для эффективной работы в различных областях, институт обработки металлов давлением делится на несколько рабочих групп, но, в то же время, группы могут поддерживать друг друга в решении различных задач.
|
|
|
Всего таких групп 5:
· Рабочая группа плоских изделий
Работа группы направлена на разработку и изучение процессов формирования для производства и обработки полос и листовых заготовок из металлов.
· Рабочая группа ковки и сортового проката
Работа группы связанна с процессом формирования массивных металлических элементов путем ковки, экструзии и т.д., а также производством и обработкой проволок из полуфабрикатов.
· Рабочая группа характеристик материала
В круг обязанностей данной рабочей группы входит определение параметровматериала в зависимости от формирующих и технологических условий в виде кривых текучести, образных диаграмм и т.д., и предоставление данных для дальнейшего моделирования.
· Рабочая группа численного моделирования
Группа отвечает за моделирование процессов формирования на компьютере с помощью существующих моделей, а также создание новых моделей и разработка моделей исходя из значений полученных опытным путем.
· Рабочая группа технологического оборудования
|
|
|
Рабочая группа занимается поддержкой и модернизацией технического оборудования (прокатные станы, испытательные установки и т.д.) для моделирования штамповки в лабораторных масштабах.
Во время посещения были показаны технические установки использующееся в учебно-производственном процессе. Одной из таких установок является непрерывный стан прокатки.
На данный момент прокатный стан оборудован для экспериментов по прокатке металла, но может в кратчайшие сроки (до 3-х) быть переоборудован для изготовления проволок. Данное оборудование позволяет провести эксперименты по полному циклу выпуска продукции проката.
Рис. 7.1 Непрерывный стан прокатки
Институт обработки металла давлением имеет современный гидравлический пресс с максимальным усилием в 10 MN, который в зависимости от задачи может работать в различных режимах. Благодаря его конструкции он может быть оснащен различными формами матриц. Данные матрицы изготавливаются силами института, если их изготовление не возможно имеющимися силами, то привлекаются сторонние организации.
На данный момент на данном прессе ведутся эксперименты по штамповке брикетов из алюминиевой стружки.
|
|
|
Несмотря на современное оборудование до сих пор используется самый первый прокатный стан установленный в институте в 1928 году. С небольшой модернизацией, теперь им частично управляет компьютер. Так же имеется стан холодной прокатки, и трех валковый стан для прокатки проволок разного диаметра с открытыми элементами (закрыты защитным стеклом) , для наблюдения и изучения процесса его работы.
Рис. 7.2 Гидравлический пресс Рис. 7.3 Прокатный стан 1928 года
Институт является обладателем уникального оборудования вертикальный Gleeble HDS-V40, по заверением сотрудников с прибором на данный момент умеют работать лишь только два человека из штата. Всего таких приборов два в мире, второй находится США.
Рис. 7.4 Gleeble HDS-V40
Возможности Gleeble HDS-V40:
· моделирование прямой прокатки
· горячая деформация
· моделирование на многоклетьевом прокатном стане
· моделирование многоударной ковки
· моделирование прокатки в полутвердом состоянии
В распоряжение ученых находятся 3 мощные установки по изучению поведения материала:
1. Мультинаправленная система BÄHR MDS-830
Позволяет проводить эксперименты по растяжке и сдавливанию металлов в трех плоскостях. Одновременно скручивать и растягивать/сжимать объемную заготовку, в процессе работы собираются данные о поведение материала в каждую единицу времени. При этом процесс может проходить без участия человека, по заданной программе.
|
|
|
2. Двуноправленная система BÄHR BTA-840
Позволяет проводить эксперименты в одной плоскости с объёмными заготовками. Либо сжимать, либо растягивать, в остальном схожа с BÄHR MDS-830
3. Плосконаправленная система BÄHR DIL 805 A/D
Позволяет проводить эксперименты в одной плоскости с плоскими заготовками, но в отличии от BÄHR MDS-830, может растягивать или сжимать заготовку в 4-х направлениях, в остальном работает так же.
Рис. 7.5 BÄHR MDS-830 Рис. 7.6 BÄHR BTA-840 Рис. 7.7 BÄHR MDS-830
Одним из основных столпов исследований в институте обработки металлов давлением на данный момент является область по переработке и изготовлению магниевых листов.
Для этих целей институт имеет уникальный прототип завода по изготовлению магниевых листов, для изучения технологии и отработки процесса их изготовления. Система состоит из машины непрерывного литья для производства первичного материала, печи конвекция для нагрева и термообработки, и четырёх высоко реверсивных стана прокатки, для получения нужной толщины листа, на данный момент удалось добиться толщины в 0.8 мм. Работы с изучением данного материала связанны с его востребованностью на рынке, как лёгкого строительного материала для реализации современных инженерных и дизайнерских концепций. По этой причине, завод был построен в масштабе промышленного уровня, чтобы адаптировать исследовательские возможности и мероприятий для нужд промышленности.
Из магниевых листов изготавливается корпус для болида команды Фрайбергской горной академии которая учувствует в формуле студент. Так же в производстве болида учувствуют и другое вышеописанное оборудование. В своей истории болид уже занимал 5-е место в международных соревнованиях.
Подводя итог можно сказать, что уровень научно-технического обеспечения института обработки металла давлением находится на очень высоком уровне, благодаря чему могут решаться задачи наивысшей сложности.
Институт горного дела
Важным мероприятием стажировки стало посещение факультета геологии, геотехники и горного дела Фрайбергской горной академии. В состав факультета входят следующие институты:
- Институт геологии;
- Институт минералогии;
- Институт геофизики и геоинформатики;
- Институт горного дела и гражданского строительства;
- Институт буровых установок и скважинных методов добычи;
- Институт геотехники;
- Институт маркшейдерского дела и геодезии.
В рамках экскурсии был посещен Институт горного дела, кафедра разработки месторождений открытым способом, которой руководит профессор К. Дребенштедт. Фундаментальные и прикладные исследования на данной кафедре ведутся по следующим направлениям:
- планирование горных работ;
- техника горнодобывающей промышленности;
- горнопромышленное водное хозяйство.
В настоящее время в распоряжении кафедры находится следующее оборудование:
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 253; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!