Die Autoren möchten sich Ross McLeod, David Torok, Wonsang Kim und Carl Ng für ihre technische Unterstützung danken. MJ Roy möchte die Unterstützung von EPSRC (EP / L01680X / 1) durch die Materialien für anspruchsvolle Umgebungen Zentrum für Doktorandenausbildung und Rio Tinto Alcan für die finanzielle Unterstützung durch ein Forschungsstipendium Auszeichnung anzuerkennen.

1. Werkstückvorbereitung Trials Forming <ol><li> Erwerben wie gegossen Werkstücke auf den Dorn Größe bearbeitet, so dass der Innendurchmesser Unrundheit beträgt 0,2 mm, während der Außendurchmesser so viel Gußoberfläche wie möglich beibehält. HINWEIS: Wenn Rohlinge aus voller Größe Rad Gußteile gezogen werden, werden Bearbeitungsvorgänge erforderlich, alle Hub zu entfernen, und Speichenabschnitte, während Merkmale bereitzustellen, die verwendet werden können, um das Werkstück auf den Dorn zu verspannen. Dazu gehört auch die Entfernung des in-Board-Flansch. </li><li> Vorheizen einen Sarg Ofen der Lage, das gesamte Werkstück bis 135 ° C zu erhalten, reinigen Sie das Werkstück mit Entfetter und im Ofen für eine Stunde für die thermische Barrierebeschichtung Anwendung vorzubereiten. </li><li> Schnell das Werkstück aus dem Ofen zu entfernen, und auf eine Beschichtungs jig. Verwendung eines Automobiltyp-Farbspritz, eine dünne Schicht von Wärmedämmformbeschichtung auf die Innendurchmesser. HINWEIS: Diese Beschichtung Schmierung bieten und reduzieren die Wärmeübertragungbei Umformungsprozessen den Dorn. </li></ol> 2. Tooling Vorbereitung <ol><li> Wischen Sie die Dornoberfläche mit einem feuchten Tuch ab. Stellen Sie sicher, dass der Dorn einen Gesamtdrehunrundheit von &lt;0,5 mm hat eine Messuhr Indikator entlang der Formlänge verwendet wird. Beurteilen Sie diese mit einem Live-Tooling Center auf der Pinole Platte in Eingriff. Mit einem Drehmomentschlüssel, stellen Sie sicher, dass alle Befestigungselemente abgesehen von denen auf den Klemmanordnungen angegebenen Drehmomentwerte festgezogen sind für Grade 12,9 Schrauben (in Nm: M8 - 40, M12 - 135, M16 - 340). </li><li> Starten Sie das Vorerwärmungssystem, indem man zuerst die Gaszufuhr Magnetstromversorgung, und dann zünden die Fackeln mit einem Feuerstein Funken leichter. Führen Sie das Vorerwärmungssystem für 10 min Kondensat in den Fackeln / Schläuche gesammelt zu vertreiben. Lösche durch die Gaszufuhr Magnet deaktivieren. </li><li> Entfernen Sie alle losen / oxidierten Beschichtungsschicht auf dem Dorn mit einem trockenen 600 / P1200 Körnung Siliziumkarbidpapier, während der Dorn bei 20 Umdrehungen pro Minute drehen(Rpm). </li><li> Schalten Sie das On-Board-Datenerfassungsmodul, und führen Sie das Vorerwärmungssystem, bis die Thermoelemente in der Dornoberfläche eingebettet 200 C ° lesen mit der Live-Zentrum beschäftigt. </li><li> ein Fahrzeugtyp Lackierer Verwendung, die leichte Schulter Mantel der Dornoberfläche mit einer auf Wasser basierenden Schmieden Schmiermittel und ermöglichen die Rotationswerkzeugen auf Umgebungstemperatur abkühlen mit der Live-Tooling Center tätig. </li><li> Lösen Sie die Kontermutter Montage auf dem Rollengerüst (Abbildung 3) mit einem Schraubenschlüssel. Stellen Sie den Ansatz oder Angriffswinkel auf der Rollenanordnung mit einem Werkzeugmacherwinkelmesser, und ziehen Sie sowohl interne als auch externe Muttern (M35 - 750 Nm). </li><li> Montieren Sie die 3 Klemmanordnungen (Abbildung 4) , indem zuerst die M12 Schulterbolzen eingreift Element 2 mit dem Klemmhalterung zu verbinden. Überprüfen Sie für jede thermische Verformung , die Element 2 in Abbildung 4 aus reibungslos läuft gegen die Klemmhalterung zu verhindern. Stellen Sie sicher, dass sie sich frei, leicht bewegen sAnding, die Kontaktflächen mit einem trockenen 320 / P400 grit Siliziumkarbidpapier. Tragen Sie eine dünne Schicht von Hochtemperatur-Molybdän-basierten Schmiermittel mit einem Tuch ab. </li></ol> 3. Formoperationen <ol><li> Bewegen Sie das Rollenwerkzeug von dem Dorn auf der Spindel vollständig entfernt stehen, bewegen Sie den Reitstock und in der Mitte zu sein, klar von dem Dorn. Manuell schieben Sie das Werkstück auf den Dorn selbst Eingriff zu gewährleisten. Hinweis: Da die Rohlinge nominell axialsymmetrischen sind, gibt es keine bevorzugte Ausrichtung ist. </li><li> Montieren Sie die Klemmen auf den Dorn durch die verjüngte Matrizenstifte Eingriff und Hand Anziehen Schrauben M16 durch den Dorn in die Klemmblöcke ausgeführt wird. Stellen Sie sicher, dass es auch Druck durch einen pneumatischen Schlagschrauber durch Drehen und von Hand anziehen und anschließend angewendet wird auf 50 Nm. </li><li> Starten Sie die Heizungsanlage und sofort den Dorn beginnen bei 20 Upm dreht. Halten Sie die Anwendung von Wärme, bis Klemmen lösen. Für den Prozess betrachtet, dann ist dies approximal 3 min. HINWEIS: Diese Zeit für jedes Werkstück etwas anders sein wird aufgrund feine Unterschiede in der Werkstück / Dorn Einbau. </li><li> Verlöschen die Heizungsanlage und Stopp der Drehung des Dorns, so dass die erste Klammer mit einem Schlagschraubenschlüssel zugänglich ist. Innerhalb von 30 s, ziehen Sie alle Klemmen mit einem Aufprall oder Handschrauber und notieren Sie die Oberflächentemperatur des Werkstücks in drei Stellen entlang der Länge des Bildungsbereich mit einem Reed-Typ-Thermoelement-Sonde. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.4, bis das Werkstück bei einer geeigneten Formtemperatur; bei mindestens 350 ° C für A356. Führen Sie eine abschließende Anziehen der Klemmen mit einem Schlagschrauber auf 200 Nm. </li><li> Bewegen Sie die Rolle axial und radial (ca.. 2-5 mm von Werkstückoberfläche) in die richtige Position für die Bildung, und führen Sie eine letzte Klammer Anziehen (dh Schritt 3.4). </li><li> Mit der Heizungsanlage auf, erhöhen die Rotationsgeschwindigkeit der Drehbank auf den beabsichtigten Formungsgeschwindigkeit, greifen in die Walzeeine vorgegebene Tiefe in das Werkstück, und aktivieren Sie die Gewindeschneidvorschub die Rolle axial entlang der Länge des Werkstücks zu bewegen. HINWEIS: Für die vorliegende Geometrie, vernünftige Ergebnisse wurden bei 281 Umdrehungen pro Minute mit einer axialen Bewegung von 0,21 mm / Umdrehung erreicht. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.7 nach Bedarf Verformungsniveaus zu erhöhen. Nach jedem Durchgang bildet, sicherzustellen, dass die Temperatur unter der optimalen Formtemperatur nicht absinkt durch den Dorn zu stoppen und denselben Reed-Typ-Thermoelement-Sonde als 3,4 in Stufe eingesetzt. Wenn die optimale Formtemperatur gesunken ist, wiederholen Sie die Schritte 3.4 und 3.5 wieder zu erwärmen. HINWEIS: Nacherwärmung kann auf Kosten der potentiell erreicht das Ausmaß des Klemmsystems in der Lage ist, das Werkstück zu begrenzen verwendet, jedoch werden. </li></ol> 4. Beitrag Formoperationen <ol><li> Sobald der gewünschte Grad der Verformung erhalten wurde, stoppen Sie die Heizungsanlage und rückgängig machen alle Klemmen und die Pinole lösen zu cle erhaltenarance für Werkstückentfernung. </li><li> Klopfen Sie leicht das Werkstück mit einem Stück Messing von dem Dorn zu trennen. Wenn dies unwirksam erweist, wieder greifen in die Heizungsanlage und drehen Sie den Dorn bei 20 Umdrehungen pro Minute, bis die leeren trennt leichtes Klopfen. </li><li> ein geeignetes Manipulationswerkzeug wie Zangen verwenden oder stark isolierte Handschuhe, entweder das Werkstück bei 60 ° C in Wasser abzuschrecken weiter Altern zu verhindern, oder an der Luft abkühlen lassen Restspannung / Verzerrung zu minimieren. </li></ol>

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A., Jalali Aghchai, A., Mollaei Dariani, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-forming+optimization+based+on+hardness+of+flow-formed+AISI321+tube+using+response+surface+method.">Flow-forming optimization based on hardness of flow-formed AISI321 tube using response surface method.</a> Int J Adv Manuf Tech. 70 (5), 1463-1471 (2014).</li><li>Abedini, A., Rash Ahmadi, S., Doniavi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roughness+optimization+of+flow-formed+tubes+using+the+Taguchi+method.">Roughness optimization of flow-formed tubes using the Taguchi method.</a> Int J Adv Manuf Tech. 72 (5), 1009-1019 (2014).</li><li>Davidson, M. J., Balasubramanian, K., Tagore, G. R. 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R., Djavanroodi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+thickness+reduction+effects+on+mechanical+properties+and+spinning+accuracy+of+aluminum+7075-O,+during+flow+forming.">Experimental study of thickness reduction effects on mechanical properties and spinning accuracy of aluminum 7075-O, during flow forming.</a> Int J Adv Manuf Tech. 52 (9), 949-957 (2011).</li><li>Smolenicki, D., Boos, J., Kuster, F., Roelofs, H., Wyen, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-process+measurement+of+friction+coefficient+in+orthogonal+cutting.">In-process measurement of friction coefficient in orthogonal cutting.</a> CIRP Ann-Manuf Techn. 63 (1), 97-100 (2014).</li><li>Xu, W., Zhao, X., Ma, H., Shan, D., Lin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+roller+distribution+modes+on+spinning+force+during+tube+spinning.">Influence of roller distribution modes on spinning force during tube spinning.</a> Int J Mech Sci. 113, 10-25 (2016).</li><li>Roy, M. J., Maijer, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+and+modelling+of+a+rotary+forming+process+for+cast+aluminium+alloy+A356.">Analysis and modelling of a rotary forming process for cast aluminium alloy A356.</a> J Mater Process Tech. 226, 188-204 (2015).</li><li>Lu, P., Zhang, Y. K., Ma, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+analysis+on+multi-step+rolling+process+and+controlling+quality+defect+for+steel+wheel+rim.">Finite element analysis on multi-step rolling process and controlling quality defect for steel wheel rim.</a> Adv Mech Eng. 7 (7), 1-11 (2015).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die repräsentativen Ergebnisse oben highlight gezeigt, dass das Protokoll und die verwendeten Geräte zur Bildung von Aluminiumguss bei erhöhter Temperatur geeignet ist, und hat eine Plattform vorgesehen, um eine Verarbeitungsfenster für die Strömung zu bestimmen, Bilden von Rädern. Die Technik demonstriert verwendet werden Aspekte zu erforschen Umschläge zu bilden, darunter , wie beide geformten und ungeformten Material reagiert 8 Wärmebehandlung. Jedoch gibt es Raum zur Verbesserung der aktuellen Verarbeitungsprotokoll mit dieser Vorrichtung. Bezüglich weiterer Instrumente, die Prozessmodellentwicklung, die Aufnahme von Werkzeugmaschinen Dynamometer und Tribometern 11, 12 zu messen bilden Belastungen und Reibungsfaktoren auf der Walze wichtige Informationen über den Prozessbedingungen würde beschleunigen würde. Dies ist eine weithin eingesetzte Instrumentierung Technik für orthogonale Bearbeitungsstudien und konnteleicht auf der aktuellen Maschine realisiert werden. Diese zusätzliche Instrumentierung würde nützliche Daten liefern , um genau der Bemühungen Modellierung Validierung 13, 14 und die zunehmende industrielle Interesse an diesem Prozess zu unterstützen. Ist, um wirksam die Entwicklung der Temperatur des Rohlings während der Verarbeitung zu erfassen, ein berührungsloses Messverfahren wünschenswert. Allerdings gemeinsame Infrarot-basierte Techniken werden von Aluminium der niedrige Emissionen und die, wie die Oberflächenveränderungen während der Verarbeitung erschwert. Dies ist der Hauptgrund, warum ein instrumentiert, leere Inbetriebnahme eingesetzt wurde die typische thermische Reaktion mit dem beschriebenen Protokoll erreicht zu erfassen und diente eine Basiswärmeübertragungsanalyse zum Auffüllen auf Dornoberflächentemperatur auf das Werkstück beziehen. Da es weitgehend eine manuelle Formprozess für ein Material ist, das zu Zeit bei der Temperatur empfindlich ist, um einige Unstimmigkeiten zwischen Lauf laufen sindzu erwarten. Aluminiumlegierungen haben Mikrostrukturen, die hochempfindlich gegenüber Temperaturen oberhalb von 100 ° C aufgrund von Alterungsmechanismen sind. Daher sind die kritischsten Schritte in dem Protokoll 1.2 und 3.3-3.7, wo der Rohling bei erhöhten Temperaturen ist. Anziehen und wieder Sitz die Klemmen müssen so schnell wie möglich durchgeführt werden Wiederholbarkeit zwischen Formoperationen zu halten. Die in situ während der Werkstückheizung Vorwärmschritt eingesetzt ist sehr ineffizient und könnte durch Strahlungserhitzung verbessert werden. Die Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit in Bezug auf die Spindel und Werkzeugbewegungen, die etwas erreicht werden können eingesetzt durch die Fähigkeiten der Drehmaschine begrenzt. Höhere Formungsgeschwindigkeiten erfordern einen starren Rahmen mit einer höheren Belastbarkeit, insbesondere wenn die Bildung einer stärkeren Material versucht werden sollten. Werkstückspannung und freigesetzt werden können, mit dem Zusatz von hydraulischen oder pneumatischen Betätigung verbessert werden. Da die Wärmeübertragung vom blank zum Dorn ist weitgehend eine Funktion des Drucks durch das Werkstück auf den Dorn auferlegt, diese zusätzlich könnte auch einen modellbasierten Ansatz zur Verbesserung der Werkstücktemperatur während der Umformung mit dem vorhandenen System zu ermitteln. den für Standarddrehoperationen nähert, und bleibt ein sehr kostengünstiges Verfahren, mit dem zur Durchführung Herstellungsversuche Die Vorrichtung und das beschriebene Verfahren ist, dass Lasten bildet unter diesen Bedingungen für dieses Material gezeigt. Forschung in verschiedenen Herstellungswege und Formbarkeit können von kommerziellen Formanlagen durchgeführt entfernt werden, was extrem teuer ist, zu betreiben. Mit der Vorrichtung und Protokoll beschrieben, kann die Verarbeitung Parameter vor dem Bau von größeren Maßstab, einen höheren Durchsatz Ausrüstung untersucht werden, und nach Kenntnis der Autoren ist ein einzigartiger Ansatz. Wie entwickelte sich das Protokoll nur auf eine bestimmte Variante des Aluminium-Gusslegierung aufgebracht worden ist, dieRe ist eine Vielzahl von anderen Aluminiumgusslegierungen, die für eine Vielzahl von Anwendungen außerhalb der Automobilräder untersucht werden konnte. Da diese Legierungen in etwa ähnliche Verarbeitungsfenster von einer Temperatur Perspektive entwickelte das Protokoll leicht angepasst werden kann.

Eine der schwierigeren Umformtechnik derzeit in der Luftfahrt- und Transportsektor ist Spinnerei Metall praktiziert, einschließlich Derivate, wie Scher bilden und fließen Bildung 1, 2. In diesem Verfahren wird eine achsensymmetrische Werkstück auf einem Dorn angeordnet, um die endgültige gewünschte Form darstellt und versponnen, in Kontakt mit einem oder mehreren auftreffende Walzen. Das Werkstück zwischen der Rolle und dem Dorn zusammengedrückt wird dann plastisch verformt, mit einer vielfältigen Antwort einschließlich kombinierter Biege-, Ausdünnung und axiale Längung. In einem Material, das eine begrenzte Duktilität oder sonst schwierig zu bilden, wird dies manchmal bei erhöhter Temperatur durchgeführt, Fließspannung und eine Erhöhung der Duktilität zu verringern. Von einem Verarbeitungsstandpunkt, gibt es eine Vielzahl von Parametern, die die Form und die Eigenschaften des hergestellten Komponente diktieren können. Zahlreiche Studien haben konzentriertüber statistische Techniken für verschiedene Parameter 3, 4, 5 zu optimieren. Variablen umfassen Werkzeuggeometrie, wie beispielsweise die Form des Werkzeuges und des Dorns; Geschwindigkeiten einschließlich der beiden Dorndrehrate und Werkzeugvorschubgeschwindigkeiten bilden; sowie Materialeigenschaften. Bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind, müssen Praktiker die erforderliche Mindesttemperatur zu beurteilen, während immer noch ein einwandfreies Produkt erhalten bleibt. Aluminium-Gusslegierungen werden in einer Vielzahl von Automobil- und Luftfahrt-Anwendungen, mit Legierung A356 verwendet in der Automobil-Räder eingesetzt. Jedoch ist diese Legierung nicht geeignet für die bei Raumtemperatur 6, 7 bilden seiner begrenzten Duktilität aufgrund und muß bei erhöhten Temperaturen gebildet werden. Dies führt zu einer Vielzahl von Komplexität der Verarbeitung, vor allem in der Temperatur zu steuern. Da dies Eigenschaften des Materials ändern significantly mit der Temperatur 8, ist es besonders wichtig instrumentierten Versuche durchzuführen , in dem thermische Bedingungen Fenster innerhalb einer angemessenen Verarbeitung gehalten werden und überwacht werden. Detaillierte Daten über die thermomechanische Verhalten im Gußzustand A356 im Bereich von Umgebungstemperatur bis 500 ° C über einen weiten Bereich von Verformungsraten können an anderer Stelle überprüft werden. 9 Um die Entwicklung und Optimierung der Strömung zu unterstützen Operationen für Räderherstellung bilden, kundenspezifische Formanlagen wurde am Institut für Werkstofftechnik an der University of British Columbia (Abbildung 1) entwickelt. Dieses Gerät ist in erster Linie von einem manuellen, riemengetriebenen Revolverdrehbank mit einer Gesamtleistung von 22 kW und einem Propangasbrenner Heizungsanlage mit einer Spitzenleistung von 82 kW (Abbildung 2) gebaut. Ein Dorn mit eingebetteten Thermoelemente zusammen mit einem starren Walzenanordnung (Abbildung 3) wurdeinstalliert ist, die zur Bildung von Werkstücken bis zu 330 mm Durchmesser geeignet ist. Der Dorn hat einen manuell Spannsystem aktiviert , die für große Änderungen in Werkstückdurchmesser zu berücksichtigen , ist in der Lage bei der Verarbeitung (4) auftritt. Eine batteriebetriebene Datenerfassung (DAQ) System eine drahtlose Miniatur Computer enthält, die die Temperatur des Dorns Überwachung während des Formens und der Rohling zur Charakterisierung Erhitzen wurde auf der Pinole der Drehmaschine installiert. Während andere Strömungs Umformprozesse wurden synthetisiert unter Verwendung von Drehmaschinen angepasst 4, 10, ist die vorliegende Vorrichtung die erste in situ Heiz- und thermische Datenerfassungs- zu verkörpern. Ein Verarbeitungsprotokoll für industriell skalierten Erzeugungsvorgänge wurde Richtverarbeitungsbedingungen zu schaffen, entwickelt. Beschrieben anschließend besteht dieses Protokoll von Werkzeugen und Werkstückvorbereitung, Bildung Praxis, concluding mit Ende des Probebetriebs bilden. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig1.jpg" /> Abbildung 1: Experimentelle Geräte - Übersicht. Hauptkomponenten, die zu einer modifizierten Revolverdrehbank hinzugefügt wurden bei erhöhten Temperaturen zu bilden. Fotografie von Ausrüstung (oben) und der Hauptarbeitsrichtungen und markierten Komponenten auf einem Computer-Aided-Design-Darstellung (unten). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig2.jpg" /> Abbildung 2: Heizsystem Detail. Ein Propan Heizungsanlage mit vier diskreten Brenner (rechts oben und unten) betätigt von einem zentralen Verteiler eine Gasregelmagnet (oben und links unten) enthalten.Gasdruck und eine diskrete Strömungsrate zu jedem der Brenner möglich ist, zusammen mit der Platzierung entlang der Rohling an unterschiedliche Geometrien anzupassen. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig3.jpg" /> Abbildung 3: Rollenständer Montage Detail. Der ursprüngliche Werkzeughalter an der Drehmaschine für eine Walze in beliebigen Winkeln relativ zur Drehachse des Dorns über eine Kontermutter Baugruppe zu halten, angepasst wurde. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig4.jpg" /> Abbildung 4: <strong&gt; Instrumentierte Dorn und Klammersystem Überblick. Die Drehwerkzeuge wurde entwickelt, um direkt auf die Drehspindel zum Bolzen, der seinerseits durch eine Zentrierspitze auf dem Reitstock (oben und links unten) unterstützt. Clamp Montage / Betrieb ist ebenfalls dargestellt (rechts oben und unten). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="914">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Reagent/Material</td>
			<td style="width:212px;"></td>
			<td style="width:224px;"></td>
			<td style="width:295px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature grease</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>Molycote M-77</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature lubricant</td>
			<td>Superior Graphite</td>
			<td>sureCOAT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">High temperature die coat</td>
			<td>Vesuvius/Foseco</td>
			<td>DYCOTE 32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:184px;">Name</td>
			<td style="width:212px;">Company</td>
			<td style="width:224px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:295px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Live center</td>
			<td>Riten Industries</td>
			<td align="right">17124</td>
			<td>Bell-head, spring loaded</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Live center adapter</td>
			<td>Riten Industries</td>
			<td align="right">431</td>
			<td>Adapter for lathe</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Impact wrench</td>
			<td>Chicago Pneumatic</td>
			<td>CP7749-2</td>
			<td>1/2&#34; drive, 0-545 ft-lb</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Torque wrench</td>
			<td>Westward Tools</td>
			<td>6PAG0</td>
			<td>1/2&#34; drive, 0-250 ft-lb</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Air-powered paint sprayer</td>
			<td>Cambell Hausfeld</td>
			<td>DH4200</td>
			<td>For die coat</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Air-powered paint sprayer</td>
			<td>Cambell Hausfeld</td>
			<td>DH5500</td>
			<td>For graphite-based lubricant, high volume low pressure (HVLP) type</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Data acquisition unit</td>
			<td>Measurement Computing</td>
			<td>USB-2416</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reed thermocouple</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td align="right">88108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Propane tank</td>
			<td>Generic</td>
			<td></td>
			<td>20/40 lb, POL fitted</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Solenoid valve</td>
			<td>Aztec Heating</td>
			<td>SV-S121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gas regulator</td>
			<td>Aztec Heating</td>
			<td>67CH-743</td>
			<td>0-30 psi</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Burner tips</td>
			<td>Exact</td>
			<td align="right">3119</td>
			<td>Qty: 4</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Roller bearings</td>
			<td>SKF</td>
			<td>32005 X/Q</td>
			<td>Qty: 2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental procedure for warm spinning of cast aluminum components

Hohe Leistung, Aluminiumguss Automobil-Räder werden zunehmend schrittweise über Fließformen / Metalldrücken bei erhöhten Temperaturen gebildet, um Materialeigenschaften zu verbessern. Mit einer breiten Palette von Verarbeitungsparametern, die sowohl die Form erreicht und die daraus resultierenden Materialeigenschaften beeinflussen kann, ist diese Art der Verarbeitung ist notorisch schwierig zu beauftragen. Eine vereinfachte, leichte Last Version des Verfahrens wurde für Full-Size-Automobil-Räder entwickelt und umgesetzt werden. Die Vorrichtung soll das Verständnis der Verformungsmechanismen und die Reaktion des Materials auf diese Art der Verarbeitung zu unterstützen. Eine experimentelle Protokoll wurde, vorzubereiten entwickelt und anschließend auszuführen Bildung Studien und wird für so Guss A356 Radrohlinge beschrieben. Das thermische Profil erreicht, zusammen mit Instrumentierung Details werden zur Verfügung gestellt. Similitude mit Vollbetrieb bilden, die bei höheren Geschwindigkeiten deutlich mehr Verformung verleihen wird diskutiert.

Als gegossenes Aluminium A356 Werkstücke wurden nach dem Verfahren in diesem Papier beschrieben, gebildet. Die Werkstücke wurden aus als Gussräder von einem nordamerikanischen Radhersteller erhalten die Niederdruck-Einsatz Druckgussverfahren. Ein Werkstück mit Thermoelementen instrumentiert wurde nicht gebildet, aber erfuhr die Vorheizzyklus (Protokoll Abschnitt 3, Schritte 3,3-3,5), um die Temperaturverteilung über die Oberfläche des Rohlings während dieser Aspekt des Prozesses zu erfassen. Diese Antwort wird in Abbildung 5 gezeigt. Weitere 3 Proben wurden auf verschiedenen Ebenen verformt, darunter eine, die für eine hohe Verformungs zwei Formdurchgänge erhalten. Die ersten beiden Proben und der erste Durchgang auf der zweiten Probe durchgeführt diente das Werkstück mit wenig nachweisbare Änderung der Wanddicke zu begradigen. Die letztere Probe Spitzenwanddickenreduktion betrug etwa 10%, von denen die meisten in der zweiten pa erreicht,ss. Querschnitte und Mikrostruktur des wie gegossenen Rohlings und diejenigen , die erhalten in Multipass - Probe werden in 6 gezeigt. Hier ist die Mikrostruktur im Gusszustand gezeigt signifikant durch das Verfahren mit dendritischen Eigenschaften kaum wahrnehmbaren verfeinert werden. Die interdendritischen eutektischen durch die Verformung aufgezwungen, wodurch ein wesentlich homogeneres Gefüge als in dem gegossenen Zustand aufgebrochen. Dies verbessert die Gesamt Duktilität sowie Ermüdungs- und Brucheigenschaften des Bauteils. Die Autoren haben zuvor Details des Werkstückgeometrie, spezifische Querschnittsänderungen in der Wanddicke beschriebenen Defekte beobachtet und Abmessungsänderung in der Mikrostruktur auf dem vollständigen Satz von Proben 8, 13. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig5.jpg" /> Abbildung 5: Typische Temperaturprofil von Dorn und b<html> Lank. Eine repräsentative transiente thermische Reaktion des Rohlings und Dorn mit dem Heizsystem erhalten. Vertikale gestrichelte Linien zeigen an, wo Klammern während der Vorheizung Schritte angezogen wurden, und der schwarze Pfeil zeigt bildet. Die letzte vertikale Linie zeigt, wo das Heizsystem wurde während das System abgekühlt ausgeschaltet. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig6.jpg" /> Abbildung 6: wie gegossen und geformt Ergebnis. Die so erhaltenen, wie gegossenen Rohling Oberfläche und Geometrie einen inneren Durchmesser von mindestens 330 mm (oben) wurde in zwei Durchgängen verformt gezeigt um das Ergebnis zu liefern (Mitte). Der Guss dendritischen Mikrostruktur (unten links) ist sichtbar durch den Formvorgang und einer anschließenden Wärmebehandlung T6 (unten rechts) , wie beobachtet mit optischer Mikroskopie 8, 13 modifiziert.ig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

Ein experimentelles Protokoll für die instrumentierte warme Dreh aus Aluminiumguss-Legierungen bilden eine maßgeschneiderte industriell skalierten Vorrichtung verwendet, wird vorgestellt. Experimentelle Überlegungen einschließlich der thermischen und mechanischen Effekte werden diskutiert, sowie similitude mit Full-Scale-Verarbeitung von Kfz-Räder.

Experimentelles Verfahren für Warm Spinnen von Aluminium-Gussbauteilen

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

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9.4K Aufrufe.  University of Manchester.  Ein experimentelles Protokoll für die instrumentierte warme Dreh aus Aluminiumguss-Legierungen bilden eine maßgeschneiderte industriell skalierten Vorrichtung verwendet, wird vorgestellt. Experimentelle Überlegungen einschließlich der thermischen und mechanischen Effekte werden diskutiert, sowie similitude mit Full-Scale-Verarbeitung von Kfz-Räder. 

Serie: Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

Gradient Echo Quantum Memory in Warm Atomic Vapor

Gradient echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. The primary motivation for such a technology is that quantum key distribution (QKD), which uses Heisenberg uncertainty to guarantee security of cryptographic keys, is limited in transmission distance. The development of a quantum repeater is a possible path to extend QKD range, but a repeater will need a quantum memory. In our experiments we use a gas of rubidium 87 vapor that is contained in a warm gas cell. This makes the scheme particularly simple. It is also a highly versatile scheme that enables in-memory refinement of the stored state, such as frequency shifting and bandwidth manipulation. The basis of the GEM protocol is to absorb the light into an ensemble of atoms that has been prepared in a magnetic field gradient. The reversal of this gradient leads to rephasing of the atomic polarization and thus recall of the stored optical state. We will outline how we prepare the atoms and this gradient and also describe some of the pitfalls that need to be avoided, in particular four-wave mixing, which can give rise to optical gain.

The gradient echo memory is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. Quantum memory is a key element of a quantum repeater, which can extend the range of quantum key distribution. We outline the operation of the scheme when implemented in a 3-level atomic ensemble.

Gradient Echo Quantum Speicher in Warm Atomic Vapor

Gradient  echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in  atomic ensembles. The primary motivation for such a technology ...

Forschung

Ingenieurwesen

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many cases validated experimentally, for light weight or impact energy absorbing structures, as high surface area heat exchangers or electrodes, as implants to the body, and many more. Although great progress has been made in understanding their structure-properties relationships, the large number of different processing techniques, each producing material with different characteristics and structure, means that understanding of the individual effects of all aspects of structure is not complete. The replication process, where molten metal is infiltrated between grains of a removable preform material, allows a markedly high degree of control and has been used to good effect to elucidate some of these relationships. Nevertheless, the process has many steps that are dependent on individual &#8220;know-how&#8221;, and this paper aims to provide a detailed description of all stages of one embodiment of this processing method, using materials and equipment that would be relatively easy to set up in a research environment. The goal of this protocol and its variants is to produce metal foams in an effective and simple way, giving the possibility to tailor the outcome of the samples by modifying certain steps within the process. By following this, open cell aluminum foams with pore sizes of 1&#8211;2.36 mm diameter and 61% to 77% porosity can be obtained.

Replication is one of the processing techniques used for the production of porous metal sponges. In this paper one implementation of the method for the production of open celled porous aluminum is shown in detail.

Casting Protokolle für die Herstellung von Aluminium-Schäume Offenzellige vom Replikations Technik und der Auswirkungen auf die Porosität

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film synthesis) for the purpose of exploratory materials research. Certain materials pose a challenge wherein the traditional bulk Hall bar device fabrication method is insufficient to produce a measureable device for sample transport measurement, principally because the single crystal size is too small to attach wire leads to the sample in a Hall bar configuration. This can be, for example, because the first batch of a new material synthesized yields very small single crystals or because flakes of samples of one to very few monolayers are desired. In order to enable rapid characterization of materials that may be carried out in parallel with improvements to their growth methodology, a method of device fabrication for very small samples has been devised to permit the characterization of novel materials as soon as a preliminary batch has been produced. A slight variation of this methodology is applicable to producing devices using exfoliated samples of two-dimensional materials such as graphene, hexagonal boron nitride (hBN), and transition metal dichalcogenides (TMDs), as well as multilayer heterostructures of such materials. Here we present detailed protocols for the experimental device fabrication of fragments and flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate and subsequent measurement in a commercial superconducting magnet, dry helium close-cycle cryostat magnetotransport system at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

We describe the methodology of mechanical exfoliation and deposition of flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate, fabrication of experimental device structures for transport experimentation, and the magnetotransport measurement in a dry helium close-cycle cryostat at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

Erweiterte Experimentelle Methoden für Niedertemperatur-Magneto Messung der Novel Materials

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

SSVEP-based Experimental Procedure for Brain-Robot Interaction with Humanoid Robots

Brain-Robot Interaction (BRI), which provides an innovative communication pathway between human and a robotic device via brain signals, is prospective in helping the disabled in their daily lives. The overall goal of our method is to establish an SSVEP-based experimental procedure by integrating multiple software programs, such as OpenViBE, Choregraph, and Central software as well as user developed programs written in C++ and MATLAB, to enable the study of brain-robot interaction with humanoid robots.
This is achieved by first placing EEG electrodes on a human subject to measure the brain responses through an EEG data acquisition system. A user interface is used to elicit SSVEP responses and to display video feedback in the closed-loop control experiments. The second step is to record the EEG signals of first-time subjects, to analyze their SSVEP features offline, and to train the classifier for each subject. Next, the Online Signal Processor and the Robot Controller are configured for the online control of a humanoid robot. As the final step, the subject completes three specific closed-loop control experiments within different environments to evaluate the brain-robot interaction performance.
The advantage of this approach is its reliability and flexibility because it is developed by integrating multiple software programs. The results show that using this approach, the subject is capable of interacting with the humanoid robot via brain signals. This allows the mind-controlled humanoid robot to perform typical tasks that are popular in robotic research and are helpful in assisting the disabled.

The overall goal of this method is to establish an SSVEP-based experimental procedure by integrating multiple software programs to enable the study of brain-robot interaction with humanoid robots, which is prospective in assisting the sick and elderly as well as performing unsanitary or dangerous jobs.

SSVEP-basierten Versuchsdurchführung für Brain-Roboter-Interaktion mit Humanoide Roboter

Brain-Robot Interaction (BRI), which provides an innovative communication pathway between human and a robotic device via brain signals, is prospective in ...

How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to 1.0 Pa. In this application, the SRGs are frequently transported to laboratories for calibration. Events can occur during transportation that change the rotor surface conditions, thus changing the calibration factor. To assure calibration stability, a spring-transport mechanism is often used to immobilize the rotor and keep it under vacuum during transport. It is also important to transport the spring-transport mechanism using packaging designed to minimize the risk of damage during shipping. In this manuscript, a detailed description is given on how to build a robust spring-transport mechanism and shipping container. Together these form a spring-transport package. The spring-transport package design was tested using drop-tests and the performance was found to be excellent. The present spring-transport mechanism design keeps the rotor immobilized when experiencing shocks of several hundred g (g = 9.8 m/sec2 and is the acceleration due to gravity), while the shipping container assures that the mechanism will not experience shocks greater than about 100 g during common shipping mishaps (as defined by industry standards).

Here we describe how to build a robust spring-transport mechanism for a spinning rotor gauge. This device securely immobilizes the rotor and keeps it under vacuum during transportation. We also describe packaging that minimizes the risk of damage during transport. Tests show our design works for typical shocks during transport.

Wie baue ich eine Vakuum-Frühling-Transport Paket für Spinnrotor Gauges

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

Tetraiodine nonoxide (I4O9) has been synthesized using a dry approach that combines elemental oxygen and iodine without the introduction of hydrated species. The synthesis approach inhibits the topochemical effect promoting rapid hydration when exposed to the relative humidity of ambient air. This stable, amorphous, nano-particle material was analyzed using differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) and showed an exothermic energy release at low temperature (i.e., 180 &#176;C) for the transformation of I4O9 into I2O5. This additional exothermic energy release contributes to an increase in overall reactivity of I4O9 when dry mixed with nano-aluminum (Al) powder, resulting in a minimum of 150% increase in flame speed compared to Al + I2O5. This study shows that as an oxidizer, I4O9 has more reactive potential than other forms of iodine(V) oxide when combined with Al, especially if I4O9 can be passivated to inhibit absorption of water from its surrounding environment.

Reaction Kinetics and Combustion Dynamics of I4O9 and Aluminum Mixtures

A protocol for measuring flame speeds of a reactive mixture composed of tetraiodine nonoxide (I4O9) and aluminum (Al) is presented. A method for resolving reaction kinetics using differential scanning calorimetry (DSC) is also presented. It was found that I4O9 is 150% more reactive than other iodine(V) oxides.

Reaktionskinetik und Verbrennungsdynamik von I<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; Und Aluminium-Mischungen

Tetraiodine nonoxide (I4O9) has been synthesized using a dry approach that combines elemental oxygen and iodine without the introduction of hydrated ...

Experimental Methods for Trapping Ions Using Microfabricated Surface Ion Traps

Ions trapped in a quadrupole Paul trap have been considered one of the strong physical candidates to implement quantum information processing. This is due to their long coherence time and their capability to manipulate and detect individual quantum bits (qubits). In more recent years, microfabricated surface ion traps have received more attention for large-scale integrated qubit platforms. This paper presents a microfabrication methodology for ion traps using micro-electro-mechanical system (MEMS) technology, including the fabrication method for a 14 &#181;m-thick dielectric layer and metal overhang structures atop the dielectric layer. In addition, an experimental procedure for trapping ytterbium (Yb) ions of isotope 174 (174Yb+) using 369.5 nm, 399 nm, and 935 nm diode lasers is described. These methodologies and procedures involve many scientific and engineering disciplines, and this paper first presents the detailed experimental procedures. The methods discussed in this paper can easily be extended to the trapping of Yb ions of isotope 171 (171Yb+) and to the manipulation of qubits.

This paper presents a microfabrication methodology for surface ion traps, as well as a detailed experimental procedure for trapping ytterbium ions in a room-temperature environment.

Experimentelle Methoden für das Einfangen von Ionen mit Microfabricated Oberfläche Ionenfallen

Ions trapped in a quadrupole Paul trap have been considered one of the strong physical candidates to implement quantum information processing. This is due ...

An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature

Manganese (Mn)-copper (Cu)-based alloys have been found to have&#160;damping capacity and can be used to reduce harmful vibrations and noise effectively. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, at%) is an important branch of Mn-Cu-based alloys, which possesses both excellent damping capacity and processability. In recent decades, lots of studies have been carried out on the performance optimization of M2052, improving the damping capacity, mechanical properties, corrosion resistance, and service temperature, etc. The major methods of performance optimization are alloying, heat treatment, pretreatment, and different ways of molding etc., among which alloying, as well as adopting a reasonable heat treatment, is the simplest and most effective method to obtain perfect and comprehensive performance. To obtain the M2052 alloy with excellent performance for casting molding, we propose to add Zn and Al to the MnCuNiFe alloy matrix and use a variety of heat treatment methods for a comparison in the microstructure, damping capacity, and service temperature. Thus, a new type of cast-aged Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) alloy with&#160;superior damping capacity and high service temperature is obtained by an optimized heat treatment method. Compared with the forging technique, cast molding is simpler and more efficient, and the damping capacity of this as-cast alloy is excellent. Therefore, there is a suitable reason to think that it is a good choice for engineering applications.

Here we present a protocol to obtain a novel Mn-Cu-based alloy with excellent comprehensive performances by a high-quality smelting technology and reasonable heat treatment methods.

Eine verfügbare Technik für die Vorbereitung des neuen MnCuNiFeZnAl Gußlegierung mit überlegenen Dämpfung Kapazität und hohe Betriebstemperatur

Manganese (Mn)-copper (Cu)-based alloys have been found to have&#160;damping capacity and can be used to reduce harmful vibrations and noise effectively. ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation displays and solid-state lighting technologies. The brightness and efficiency of blue QDs-based light-emitting diodes (LEDs) remain inferior to their red and green counterparts, due to the inherently unfavorable energy levels of different colors of light. To solve these problems, a device structure should be designed to balance the injection holes and electrons into the emissive QD layer. Herein, through a simple autoxidation strategy, pure blue QD-LEDs which are highly bright and efficient are demonstrated, with a structure of ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/QDs/Al:Al2O3. The autoxidized Al:Al2O3 cathode can effectively balance the injected charges and enhance radiative recombination without introducing an additional electron transport layer (ETL). As a result, high color-saturated blue QD-LEDs are achieved with a maximum luminance over 13,000 cd m-2, and a maximum current efficiency of 1.15 cd A-1. The easily controlled autoxidation procedure paves the way for achieving high-performance blue QD-LEDs.

A protocol is presented for fabricating high-performance, pure blue ZnCdS/ZnS-based quantum dots light-emitting diodes by employing an autoxidized aluminum cathode.

Verbesserte Elektroneninjektion und Exciton Entbindung für reine blaue Quantenpunkt-Leuchtdioden durch die Einführung von teilweise oxidierte Aluminium Kathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory setups is presented. The experiments are easily repeatable compared to operational scale experiments (pool diameter &#8805;2 m), while still featuring quite realistic in situ burning conditions of crude oil on water. Experimental conditions include a flowing water sub-layer that cools the oil slick and an external heat flux (up to 50 kW/m2) that simulates the higher heat feedback to the fuel surface in operational scale crude oil pool fires. These conditions enable a controlled laboratory study of the burning efficiency of crude oil pool fires that are equivalent to operational scale experiments. The method also provides quantitative data on the requirements for igniting crude oils in terms of the critical heat flux, ignition delay time as a function of the incident heat flux, the surface temperature upon ignition, and the thermal inertia. This type of data can be used to determine the required strength and duration of an ignition source to ignite a certain type of fresh or weathered crude oil. The main limitation of the method is that the cooling effect of the flowing water sub-layer on the burning crude oil as a function of the external heat flux has not been fully quantified. Experimental results clearly showed that the flowing water sub-layer does improve how representative this setup is of in situ burning conditions, but to what extent this representation is accurate is currently uncertain. The method nevertheless features the most realistic in situ burning laboratory conditions currently available for simultaneously studying the flammability and burning efficiency of crude oil on water.

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Here, we present a protocol to simultaneously study the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil under conditions that simulate in situ burning operations on the sea.

Experimentelle Verfahren für Untersuchungen im Labor des Brennens In Situ : Entflammbarkeit und brennen Effizienz von Rohöl

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...