Gli autori desiderano ringraziare Ross McLeod, David Torok, Wonsang Kim e Carl Ng per il loro supporto tecnico. MJ Roy vorrebbe riconoscere il sostegno da EPSRC (EP / L01680X / 1) attraverso i materiali per ambienti Centro di Dottorato di formazione e Rio Tinto Alcan per il sostegno finanziario attraverso un premio Research Fellowship.

1. Preparazione pezzo per la formazione di Trials <ol><li> Acquisire as-cast in pezzi lavorati alla dimensione mandrino tale che il diametro interno eccentricità è di 0,2 mm, mentre il diametro esterno trattiene tanto superficie Cast possibile. NOTA: Se sbozzati sono tratte da full-size getti ruote, lavorazioni sono tenuti a rimuovere tutti hub e spoke porzioni, fornendo caratteristiche che possono essere impiegati per bloccare il pezzo al mandrino. Questo include la rimozione della flangia entrobordo. </li><li> Pre-riscaldare un forno bara in grado di ricevere l&#39;intero pezzo da 135 ° C, pulire il pezzo con sgrassante e posto in forno per un&#39;ora per preparare applicazione del rivestimento a barriera termica. </li><li> Rapidamente rimuovere il pezzo dal forno e porre su una maschera di rivestimento. Utilizzando un tipo automobilistico vernice spruzzatore, applicare un sottile strato di rivestimento die barriera termica al diametro interno. NOTA: Questo rivestimento fornirà la lubrificazione e ridurre il trasferimento di caloreal mandrino durante le operazioni di formatura. </li></ol> 2. Preparazione Tooling <ol><li> Pulire la superficie del mandrino con un panno umido. Assicurarsi che il mandrino ha una eccentricità di rotazione totale di &lt;0,5 mm utilizzando un indicatore comparatore lungo il tratto di formatura. Valutare questo con un centro di utensili in diretta impegnata sul piatto contropunta. Utilizzando una chiave di coppia, in modo che tutti i dispositivi di fissaggio a parte da quelli sui gruppi di fissaggio sono serrati ai valori di coppia specificati per Grade 12,9 bulloni (in Nm: M8 - 40, M12 - 135, M16 - 340). </li><li> Avviare il sistema di pre-riscaldamento per primo alimentando il solenoide di gas, quindi accendere le torce con una pietra scintilla leggero. Eseguire il sistema di pre-riscaldamento per 10 minuti per espellere la condensa raccolta in torce / flessibili. Spegnere disattivando l&#39;elettrovalvola di alimentazione del gas. </li><li> Rimuovere qualsiasi strato di rivestimento sciolto / ossidato sul mandrino con 600 / P1200 carta al carburo di silicio grana secco, mentre ruotando il mandrino a 20 giri al minuto(Rpm). </li><li> Potenza del modulo di acquisizione dati di bordo, ed eseguire il sistema di pre-riscaldamento fino termocoppie incorporate nella superficie del mandrino leggere 200 ° C con il centro vivo impegnato. </li><li> Usando una vernice spruzzatore di tipo automobilistico, leggermente rivestire la superficie del mandrino con un lubrificante forgiatura a base acqua e lasciare l&#39;utensile rotativo raffreddare a temperatura ambiente con il centro utensili motorizzati impegnato. </li><li> Allentare il gruppo dado di blocco sul banco a rulli (figura 3) con una chiave. Impostare l&#39;approccio o l&#39;angolo di attacco sul rullo con goniometro di un attrezzista, e stringere i due dadi interni ed esterni (M35 - 750 Nm). </li><li> Montare i gruppi 3 pinza (Figura 4) dal primo impegnando il bullone spalla M12 per la connessione elemento 2 al supporto del morsetto. Controllare per qualsiasi distorsione termica che impedirà elemento 2 in figura 4 da ben funzionante contro la staffa di fissaggio. Assicurarsi che si muovono liberamente, s leggermenteAND le superfici di contatto con 320 / P400 carta al carburo di silicio grana secca. Applicare uno strato sottile di lubrificante a base di molibdeno alta temperatura con un panno, se necessario. </li></ol> 3. Le operazioni di formatura <ol><li> Spostare lo strumento rullo di stare completamente lontano dal mandrino verso il mandrino, spostare la contropunta e il centro per essere chiari del mandrino. far scorrere manualmente il pezzo sul mandrino garantendo anche l&#39;impegno. NOTA: come gli spazi vuoti sono nominalmente assialsimmetrici, non c&#39;è orientamento preferito. </li><li> Montare i morsetti sul mandrino invitando i perni dello stampo conici e la mano stringendo i bulloni M16 che attraversa il mandrino nei blocchi di serraggio. Assicurarsi che vi sia una pressione applicata ruotando manualmente serraggio, seguito da un avvitatore pneumatico impostato a 50 Nm. </li><li> Avviare il sistema di riscaldamento e di avviare immediatamente l&#39;mandrino ruota a 20 giri al minuto. Mantenere l&#39;applicazione di calore fino a quando i morsetti si allentano. Per il processo in esame, questo è approximately 3 min. NOTA: Questa volta sarà un po &#39;diverso per ogni pezzo a causa delle differenze sottili nel pezzo / mandrino montaggio. </li><li> Spegnere il sistema di riscaldamento e arrestare la rotazione del mandrino, il primo morsetto è accessibile con una chiave a percussione. Entro 30 s, stringere tutti i morsetti con una chiave pneumatica o manuale e registrare la temperatura della superficie del pezzo in 3 posizioni lungo la lunghezza della regione di formazione con una sonda a termocoppia reed-type. </li><li> Ripetere il punto 3.4 fino a quando il pezzo è a una temperatura che forma appropriata; come minimo, 350 ° C per A356. Eseguire un serraggio finale dei morsetti con una chiave impatto impostato a 200 Nm. </li><li> Spostare il rullo assiale e radiale (circa. 2-5 mm dalla superficie del pezzo) in posizione per la formazione, ed eseguire un ultimo pinza di serraggio (cioè punto 3.4). </li><li> Con il sistema di riscaldamento sul, aumentare la velocità di rotazione del tornio alla velocità di formatura prevista, impegnare il rullouna profondità preimpostata nel pezzo, e attivare la coclea taglio per spostare il rullo assialmente lungo la lunghezza del pezzo. NOTA: Per la presente geometria, risultati ragionevoli stati raggiunti a 281 rpm con un movimento assiale di 0,21 mm / giro. </li><li> Ripetere il punto 3.7 come richiesto per aumentare i livelli di deformazione. Dopo ogni passaggio di formatura, accertarsi che la temperatura non scende al di sotto della temperatura di formatura ottimale arrestando il mandrino e usando la stessa sonda a termocoppia reed-tipo impiegato nel passo 3.4. Se la temperatura che forma ottimale è scesa, ripetere i punti 3.4 e 3.5 per riscaldare. NOTA: riscaldo può essere impiegato, tuttavia a scapito della potenzialmente raggiungere la misura della capacità del sistema di bloccaggio per trattenere il pezzo. </li></ol> 4. operazioni post Forming <ol><li> Una volta che il livello desiderato di deformazione è stato ottenuto, arrestare il riscaldamento, e annullare tutte le fascette, e disinnestare la contropunta per ottenere clearance per la rimozione del pezzo. </li><li> Battere delicatamente il pezzo con un pezzo di ottone per separare dal mandrino. Se questo si rivela inefficace, coinvolgere nuovamente l&#39;impianto di riscaldamento e ruotare il mandrino a 20 giri delicatamente toccando fino a che le separa vuote. </li><li> Utilizzando uno strumento di manipolazione appropriata, come pinze o guanti pesantemente isolati, o estinguere il pezzo in acqua a 60 ° C per evitare un ulteriore invecchiamento, o lasciare raffreddare l&#39;aria per ridurre al minimo lo stress residuo / distorsione. </li></ol>

<ol>
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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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

I risultati rappresentativi mostrati sopra evidenziano che il protocollo e le attrezzature impiegate è capace di formare alluminio a temperature elevate, e ha fornito una piattaforma per determinare una finestra di elaborazione per il flusso formazione di ruote. La tecnica dimostrata può essere utilizzato per esplorare aspetti di formare buste, compreso il modo sia formata e materiale informe risponde a trattamento termico 8. Tuttavia, vi è spazio per miglioramento con l&#39;attuale protocollo di lavorazione con questo apparecchio. Per quanto riguarda inoltre la strumentazione, che accelerare lo sviluppo del modello di processo, l&#39;inclusione di banco a macchine utensili e tribometri 11, 12 per misurare la formazione di carichi e fattori di attrito sul rullo potrebbe fornire informazioni importanti sulle condizioni di processo. Questa è una tecnica di strumentazione largamente impiegato per gli studi di lavorazione ortogonali, e potrebbeessere facilmente implementato sulla macchina corrente. La strumentazione aggiuntiva potrebbe fornire dati utili per convalidare la precisione degli sforzi di modellazione 13, 14 e sostenere il crescente interesse industriale in questo processo. Per catturare efficacemente l&#39;evoluzione della temperatura del vuoto durante la lavorazione, una tecnica di misurazione senza contatto è desiderabile. Tuttavia, le tecniche a raggi infrarossi a base di comuni sono ostacolati da una bassa emissività di alluminio e di come le variazioni della superficie durante la lavorazione. Questa è la ragione principale per cui un strumentato, la messa in vuoto è stato impiegato per catturare la risposta termica tipica raggiunto con il protocollo descritto, e servito per popolare un analisi di trasferimento di calore di base di mettere in relazione la temperatura superficiale del mandrino al pezzo. Come è in gran parte un processo di formatura manuale per un materiale che è sensibile a tempo a temperatura, alcune incoerenze tra ciclo e ciclo sonoessere atteso. leghe di alluminio hanno microstrutture che sono altamente sensibili a temperature superiori a 100 ° C a causa di meccanismi di invecchiamento. Pertanto, le fasi più critiche nel protocollo sono 1,2 e 3,3-3,7, dove il vuoto è a temperature elevate. Serraggio e ri-posti a sedere i morsetti devono essere condotte il più rapidamente possibile per mantenere la ripetibilità tra le operazioni di formatura. Il pezzo in situ riscaldamento utilizzata durante la fase di pre-riscaldamento è piuttosto inefficiente e potrebbe essere migliorata tramite riscaldamento radiativo. Le velocità di elaborazione complessiva in termini di movimenti mandrino e degli strumenti che possono essere raggiunti sono un po &#39;limitati dalle capacità del tornio impiegato. Velocità più elevate richiedono formano un telaio più rigido con una maggiore capacità di carico, in particolare se la formazione di un materiale forte dovesse essere tentato. bloccaggio del pezzo e il rilascio potrebbe essere migliorata con l&#39;aggiunta di azionamento idraulico o pneumatico. Come trasferimento di calore dal blank al mandrino è in gran parte una funzione della pressione imposta dal pezzo sul mandrino, questa aggiunta potrebbe anche migliorare un approccio basato su modelli per accertare la temperatura del pezzo durante la formatura con il sistema esistente. L&#39;apparecchiatura e il procedimento descritti ha dimostrato che formano carichi per questo materiale in queste condizioni si avvicina quelle relative alle operazioni di tornitura standard, e rimane un processo molto conveniente con cui effettuare prove di produzione. La ricerca in diverse vie di fabbricazione e formabilità può essere eseguita dal formando attrezzature commerciale, che è estremamente dispendiosa. Con l&#39;apparecchiatura e il protocollo descritto, parametri di elaborazione possono essere studiati prima di costruire scala ingrandita, attrezzature portate maggiori, e alla conoscenza degli autori, è un approccio unico. Poiché il protocollo sviluppato è stato applicato soltanto ad una specifica variante di lega di alluminio, laRE è una moltitudine di altre leghe da fonderia di alluminio che può essere studiato per una varietà di applicazioni al di là rotelle automobilistiche. Poiché queste leghe hanno finestre di elaborazione di circa simili dal punto di vista della temperatura, il protocollo sviluppato può essere facilmente adattato.

Una delle operazioni di formatura del metallo più impegnativi in corso praticate nei settori aerospaziale e dei trasporti è in rotazione in metallo, inclusi i derivati come il taglio di formatura e di flusso che formano 1, 2. In questo processo, un pezzo assialsimmetrici viene posizionato su un mandrino che rappresenta la forma finale desiderata, e filata in contatto con uno o più rulli incidente. Il pezzo viene compresso tra il rullo ed il mandrino poi si deforma plasticamente, con una risposta diversi, tra cui combinata piegatura, allungamento assottigliamento e assiale. In un materiale che ha la duttilità limitata o è altrimenti difficile da formare, questo è talvolta effettuata a temperatura elevata per diminuire lo stress flusso e aumento duttilità. Dal punto di vista di elaborazione, ci sono una vasta gamma di parametri che possono dettare la forma e le proprietà del componente prodotto. Numerosi studi si sono concentratisu tecniche statistiche per ottimizzare vari parametri 3, 4, 5. Variabili includono geometria utensili, quali la forma dell&#39;utensile ed il mandrino; la formazione di velocità tra due tassi tasso di rotazione del mandrino e mangimi attrezzature; così come proprietà del materiale. Quando sono necessarie temperature elevate, gli operatori devono valutare la temperatura minima necessaria, pur mantenendo un prodotto audio. leghe di alluminio sono impiegati in una vasta gamma di applicazioni automotive e aerospaziali, con A356 lega utilizzata nella produzione di ruote per autoveicoli. Tuttavia, questa lega non è adatto per formare a temperatura ambiente 6, 7 a causa della sua limitata duttilità e deve essere formata a temperature elevate. Questo introduce una serie di elaborazione complessità, principalmente nel controllo della temperatura. Poiché le proprietà di questo materiale a cambiamento significante con la temperatura 8, è particolarmente importante eseguire prove di strumentazione in quali condizioni termiche possono essere mantenuti entro una finestra di elaborazione ragionevole ed essere monitorati. I dati dettagliati sul comportamento termomeccanico di A356 come pressofuso varia dalla temperatura ambiente a 500 ° C in un ampio intervallo di velocità di deformazione possono essere rivisti altrove. 9 Al fine di sostenere lo sviluppo e l&#39;ottimizzazione del flusso di operazioni per la produzione ruota di formatura, formando attrezzature personalizzato è stato sviluppato presso il Dipartimento di Ingegneria dei Materiali presso l&#39;Università della British Columbia (Figura 1). Questa apparecchiatura è stata costruita principalmente da un manuale, cinghia tornio cabestano con una potenza totale di 22 kW, e un sistema di riscaldamento cannello propano con una potenza massima di 82 kW (Figura 2). Un mandrino con termocoppie incorporate oltre ad rulliera rigida (Figura 3) è statainstallato, che è capace di formare pezzi fino a 330 mm di diametro. Il mandrino ha un sistema di bloccaggio ad azionamento manuale che è in grado di tenere conto di grandi cambiamenti nel diametro del pezzo che si verificano durante la trasformazione (Figura 4). Una batteria sistema di acquisizione dati (DAQ) contenente un computer wireless miniatura in grado di monitorare la temperatura del mandrino durante la formatura e la protezione da riscaldamento caratterizzazione è stato installato sul cannotto del tornio azionato. Mentre altri processi di flusso di formatura sono stati sintetizzati utilizzando torni adattate 4, 10, la presente apparecchiatura è il primo a incarnare in riscaldamento situ e dati termici acquisizione. Un protocollo di elaborazione per operazioni che fanno industrialmente-scala è stato sviluppato per fornire condizioni di lavorazione indicativi. Descritto in seguito, questo protocollo consiste di utensili e preparazione del pezzo, formando pratica, concluding con fine di formare le operazioni di prova. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig1.jpg" /> Figura 1: panoramica apparato sperimentale. componenti principali che sono stati aggiunti ad un tornio cabestano modificato per formatura a temperature elevate. Fotografia di attrezzature (in alto) e le principali direzioni di lavoro e dei componenti etichettati su una rappresentazione di progettazione assistita da computer (in basso). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig2.jpg" /> Figura 2: riscaldamento dettagli del sistema. Un sistema di riscaldamento propano con quattro fuochi discreti (in alto e in basso a destra) azionato da un collettore centrale contenente un solenoide di controllo del gas (in alto e in basso a sinistra).pressione del gas e una portata discreta a ciascuno dei bruciatori è possibile, insieme con il posizionamento lungo il vuoto per conformarsi alle diverse geometrie. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig3.jpg" /> Figura 3: Roller stare dettagli di montaggio. Il portautensile originale su per il tornio è stato adattato per tenere un rullo a arbitraria angoli rispetto all&#39;asse di rotazione del mandrino mediante un assieme controdado. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig4.jpg" /> Figura 4: <strong&gt; Mandrino strumentato e panoramica del sistema di serraggio. Gli utensili rotanti è stato progettato per imbullonare direttamente al mandrino del tornio, che è a sua volta supportato da un centro vivo sulla contropunta (alto e basso a sinistra). montaggio morsetto / operazione è anche raffigurato (in alto e in basso a destra). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</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

Ad alte prestazioni, ruote automotive in alluminio pressofuso sono sempre più in modo incrementale formata tramite il flusso di formare / filatura di metallo a temperature elevate per migliorare le proprietà dei materiali. Con una vasta gamma di parametri di processo che possono influire sia la forma raggiunto e risultanti proprietà del materiale, questo tipo di lavorazione è notoriamente difficile commissione. Un semplificata, versione light-duty del processo è stato progettato e realizzato per il full-size ruote automotive. Il dispositivo è previsto per aiutare nella comprensione dei meccanismi di deformazione e la risposta del materiale a questo tipo di lavorazione. Un protocollo sperimentale è stato sviluppato per prepararsi, e, successivamente, effettuare prove di formatura ed è descritto per gli spazi ruote A356 as-espressi. Il profilo termico raggiunto, oltre vengono forniti dettagli strumentazione. Similitudine con fondo scala operazioni che conferiscono significativamente più deformazione a tassi più veloci formare è discusso.

Come pressofuso pezzi A356 alluminio sono formati secondo il metodo descritto in questo documento. I pezzi sono stati ottenuti dalle ruote come fusi da un fornitore nordamericano ruota impiegando la bassa pressione pressofusione processo di colata. Un pezzo strumentato con termocoppie non è stato formato, ma ha subito il ciclo di pre-riscaldamento (Protocollo sezione 3, punti 3.3-3.5) per acquisire la distribuzione della temperatura su tutta la superficie del semilavorato durante questo aspetto del processo. Questa risposta è mostrato in Figura 5. Altri 3 campioni sono stati deformati a vari livelli, tra cui che ha ricevuto due passaggi che formano un elevato livello di deformazione. I primi due campioni e il primo passaggio eseguito su quest&#39;ultimo campione serviti a raddrizzare il pezzo con pochi cambiamenti dimostrabile dello spessore della parete. La riduzione di spessore della parete picco quest&#39;ultimo campione era circa il 10%, la maggioranza dei quali è stato ottenuto nella seconda pass. Sezioni e microstruttura del come-cast vuoto e quelli ottenuti in campioni multi-pass sono mostrati in figura 6. Qui, la microstruttura as-cast è dimostrato di essere significativamente raffinato dal processo con caratteristiche dendritiche a malapena distinguibili. L&#39;eutettico interdendritica è rotto dalla deformazione imposta, la creazione di una microstruttura molto più omogenea rispetto allo stato come pressofuso. Questo migliora la duttilità generale così come fatica e frattura proprietà del componente. Gli autori hanno descritto in precedenza i dettagli di geometria del pezzo, i cambiamenti trasversali specifiche di spessore della parete, i difetti osservati, e la variazione dimensionale nella microstruttura sul set completo di campioni di 8, 13. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig5.jpg" /> Figura 5: profilo di temperatura tipica del mandrino e b<html> lisci. Una risposta termico transitorio rappresentativo del vuoto e mandrino ottenuta con il sistema di riscaldamento. Le linee verticali tratteggiate indicano dove pinze sono state rafforzate durante le fasi di preriscaldamento, e la freccia nera raffigura la formazione. L&#39;ultima linea verticale mostra dove il sistema di riscaldamento è stato spento mentre raffredda il sistema. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig6.jpg" /> Figura 6: As-cast e risultato formata. L&#39;as-ricevute, poiché pressofuso superficie vuota e la geometria avente un diametro interno di almeno di 330 mm (in alto) è stata deformata in due passaggi per fornire il risultato mostrato (centro). La microstruttura dendritica as-cast (in basso a sinistra) è visibilmente modificata dall&#39;operazione di formatura e un successivo trattamento termico T6 (basso a destra) come osservato con un microscopio ottico 8, 13.ig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

Un protocollo sperimentale per strumentato rotativo caldo formazione di leghe di alluminio del cast che impiegano un apparato di misura in scala industriale è presentato. Considerazioni sperimentali compresi gli effetti termici e meccanici sono discussi, nonché similitudine con l&#39;elaborazione completo delle rotelle automobilistiche.

Procedura sperimentale per filatura caldo dei componenti in alluminio pressofuso

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 Views.  University of Manchester.  Un protocollo sperimentale per strumentato rotativo caldo formazione di leghe di alluminio del cast che impiegano un apparato di misura in scala industriale è presentato. Considerazioni sperimentali compresi gli effetti termici e meccanici sono discussi, nonché similitudine con l'elaborazione completo delle rotelle automobilistiche. 

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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 Memoria 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 ...

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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 protocolli per la produzione di cellule aperte alluminio Schiume dalla tecnica di replica e l&#39;effetto sulla porosità

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.

Metodi sperimentali avanzati per bassa temperatura magnetotrasporto Misura di nuovi materiali

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-based Procedura sperimentale per Brain-Robot Interaction con Humanoid Robots

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.

Come costruire un vuoto primavera-trasporto Pacchetto per la filatura rotore Indicatori

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.

Cinetica di reazione e la combustione di Dynamics I<sub&gt; 4</sub&gt; O<sub&gt; 9</sub&gt; E miscele di alluminio

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.

Metodi sperimentali per intrappolare gli ioni utilizzando microfabbricati trappole ioniche in superficie

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.

Una tecnica disponibile per la preparazione del nuovo Cast MnCuNiFeZnAl lega con Superior servizio capacità e ad alta temperatura di smorzamento

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.

Iniezione di elettroni avanzata e confinamento eccitone per diodi emettitori di luce pura blu Quantum-Dot introducendo parzialmente ossidato catodo in alluminio

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.

Procedura sperimentale per studi di laboratorio di In Situ di masterizzazione: infiammabilità ed efficienza di combustione del petrolio greggio

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