du.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • chicago-author-date
  • chicago-note-bibliography
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Validering av ny laserskärande provberedningsteknik inför materialprovning
Dalarna University, School of Technology and Business Studies, Materials Technology.
2016 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Validation of a new laser cutting sample preparation technique for the materials testing (English)
Abstract [sv]

Projektets syfte är undersöka vad det är som gör att förlängningsgränsen, Rp02, blir högre för laserskurna dragprovstavar jämfört med manuellt klippta provstavar. Detta fenomen beror troligtvis på upphettningen som fås vid laserskärningen. En undersökning av hur valet av skärparametrar inverkar provkupongens temperatur samt hur skärordningen eventuellt kan hålla temperaturen nere gjordes. Brinellhårdheten för laserskurna och manuellt klippta plattor jämfördes mot varandra och om storleken på de laserskurna plattorna eventuellt behöver ändras. Tyngdpunkten för detta projekt ligger på dragprovstavarna och provkupongerna för mätning av Brinellhårdheten.

Resultaten visar att det är en skillnad i förlängningsgränsen och brottgränsen mellan de laserskurna och manuellt klippta dragprovstavarna samt att de laserskurna dragprovstavarna har en temperatur på ungefär 120 °C under skärningsprocessen. De olika inställningarna för skärparametrarna resulterar i en lägre brottgräns, Rm, vid de nya inställningarna samt att dragprovstavarna har lättare att fastna kvar i kupongen. I övrigt finns det ingen större skillnad på de mekaniska egenskaperna. Resultatet från hårdhetsprovningen visar att det inte är någon större skillnad mellan de laserskurna och manuellt klippta plattorna. Det visar även att det inte är någon skillnad mellan de olika fräsningsmaskinerna.

Hårdhetsprofiler gjordes på redan frästa dragprover då tidigare studier visar att den värmepåverkade zonen försvinner efter fräsningen. Detta resultat visar att det inte är någon större skillnad mellan de olika tillverkningsmetoderna och är dock svårt att tolka resultatet eftersom hårdhetsvärdet fås genom att manuellt mäta diagonalerna hos intrycket. Det gör att resultatet kan variera med ungefär ± 5 kg/mm2.

Mikroskopibilder togs för att undersöka om det sker någon form av strukturförändring under laserskärningsprocessen. Från dessa bilder kan ingen direkt skillnad utläsas. En statistisk undersökning gjordes på alla tester i programmet MINITAB (för att komma fram till en statistisk korrekt slutsats). De slutsatser som kan dras är att ökningen av förlängningsgränsen troligtvis beror på epsilonkarbider och kan minimeras antingen genom en lägre eller högre temperatur i dragprovstavarna vid skärningsprocessen eller genom att tillsätta mer kisel i materialet. Det är ingen skillnad mellan de olika fräsningsmaskinerna vid fräsningen av provkupongerna för Brinellhårdheten eller mellan de laserskurna och manuellt klippta provkupongerna. Det finns eventuellt en kvarvarande värmepåverkad zon hos dragprovstavarna efter fräsningen, dock endast vid ovansidan på provet.

Abstract [en]

The purpose of this project is to investigate why the 0,2 % proof strength are stronger for the tensile specimens that are produced from laser cutting compare to these that are produced by manual cutting. This phenomenon is likely depending on the higher temperature that’s formed from the laser cutting. An investigation on the choice of the cutting parameters affects the temperature of the test coupon and also how the cutting order could keep the temperature low was made. The Brinell toughness for the laser cut and manual cut plates shall been compared against each other and if it’s necessary to change the size of the laser cut plates. The focus in this project is on the tensile specimens and the Brinell plates.

The results shown that it’s a significant difference between the laser cut and manual cut tensile specimens and also that the laser cut tensile specimens has a temperature of 120 °C under the cutting process. The various settings for the cutting parameters does not results in any major difference except that a lower ultimate tensile strength, Rm, is shown at the new settings and that the tensile specimens are more likely to get stuck in the coupon. The results from the Brinell hardness tests show that there are no bigger differences between the laser and manual cut test pieces. It also shows that there are no differences between the various milling machines.

Hardness profiles were made on already milled tensile specimens because according to earlier studies it’s shown that the HAZ disappear after milling. This result shows that it isn’t any bigger difference between the various manufacturing methods, however it’s difficult to interpret the result because the hardness value is resulting from putting the lines manually for calculating the diagonals from the impact. The result can vary with approximately ±5 kg/mm2 because the lines are added manually.

Pictures of the microstructure was taken see if there is any changes in the structure from the cutting process and no changes in the structure can be determined from these pictures. A statistical analysis was made on all the tests to get a correctly statistical conclusion and these analyses were made in the program MINITAB. The conclusions that are made from the results are that the increase on the 0,2 % proof strength depends likely on epsilon carbides and can be minimized either through a lower or higher temperature in the tensile specimens at the cutting process or adding more Si to the material. There are no differences between the various milling machines at the milling on the Brinell plates or between the laser cut and manually cut plates. There might be some remaining HAZ after the milling on the tensile specimens, however it’s only on the upper part of the specimen.

Place, publisher, year, edition, pages
2016.
National Category
Materials Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:du-23057OAI: oai:DiVA.org:du-23057DiVA: diva2:967646
Available from: 2016-09-09 Created: 2016-09-09

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Materials Technology
Materials Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

Total: 43 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • chicago-author-date
  • chicago-note-bibliography
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf