CPL - Chalmers Publication Library
| Utbildning | Forskning | Styrkeområden | Om Chalmers | In English In English Ej inloggad.

Abrasiv vattenskärning - Förbättrad precision vid håltagning

Albin Hagberg (Institutionen för material- och tillverkningsteknik, Tillverkningsteknik) ; Josefin Larsson (Institutionen för material- och tillverkningsteknik, Tillverkningsteknik) ; Peter Malm (Institutionen för material- och tillverkningsteknik, Tillverkningsteknik) ; Carl-Erik Olsson (Institutionen för material- och tillverkningsteknik, Tillverkningsteknik)

[Examensarbete för kandidatexamen]

Huvudsyftet med studien har varit att utvärdera om kvaliteten vid håltagning med abrasiv vattenskärning kan förbättras genom att använda sig av ett tvåstegsförfarande med en grov- och en finbearbetning, benämnd tvåstegsmetoden. Utöver detta har också experiment utförts för att fastställa om det finns ett samband mellan material, materialtjocklek, matningshastighet och genomslagstid. Arbetet har inriktats på hål med liten diameter (10 mm), skurna i relativt grova tjocklekar (40 och 60 mm) utav rostfritt stål och aluminium. Studiens tyngdpunkt har legat i att utvärdera ett flertal parametrars inverkan på slutresultatet. Detta innefattade en analys av matningshastighet för grov- respektive finbearbetning samt lead-in och andel sparat material för finbearbetning. För att kunna utvärdera kvaliteten på hålen har en genomgång gjorts utav vilka mått som var intressanta ur perspektivet att ytterligare en bearbetning skulle utföras på hålet. För att utvärdera hålkvaliteten togs mått på övre och undre håldiameter och diameterskillnaden beräknades. Storlek och utbredning hos ingångsdefekten mättes med hjälp utav en profilmätare med släpnål. Resultaten från försöken med tvåstegsmetoden har visat på att det är möjligt att skära hål som är kvalitetsmässigt bättre än vad nuvarande metoder kan prestera. Kvalitetsförbättringen gäller främst att en mindre avvikelse mellan undre och övre håldiameter erhålls. Exempelvis reducerades diameterskillnaden från 0,4 mm till 0,1 mm i 40 mm tjockt aluminium och från 0,9 mm till 0,1 mm i 60 mm tjockt rostfritt stål. Resultaten pekar på att diameterskillnaden helt kan elimineras. Det framgick också att metoden möjliggör en reduktion av ingångsdefekten. Experimenten visade även på att förhållandet mellan matningshastighet och genomslagstid för rostfritt stål och aluminium i alla tjocklekar var sådant att ökad matningshastighet medförde minskad genomslagstid. Exempelvis reducerades genomslagstiden från 90 s vid stillastående till 30 s vid en matningshastighet på 10 mm/min i 60 mm tjockt aluminium. Motsvarande reduktion i 60 mm tjockt rostfritt stål var från 225 s vid stillastående till 45 s vid matningshastigheten 10 mm/min. En jämförelse mellan genomslagstiden för samma tjocklek för de två testade materialen pekade på att materialegenskapernas inverkan på genomslagstiden avtog med ökande matningshastighet. Om genomslagstiden för rostfritt stål och aluminium vid stillastående jämförs ses att tiden för genomslag är 2,5 gånger längre i rostfritt stål än i aluminium. Vid en matningshastighet av 10 mm/min har den faktorn reducerats till enbart 1,5.

Nyckelord: Abrasiv vattenskärning, AWJ, precision, håltagning, geometri, defekt



Den här publikationen ingår i följande styrkeområden:

Läs mer om Chalmers styrkeområden  

Denna post skapades 2012-10-11.
CPL Pubid: 164615