Os autores gostariam de agradecer a Ross McLeod, David Torok, Wonsang Kim e Carl Ng por seu apoio técnico. MJ Roy gostaria de agradecer o apoio do EPSRC (EP / L01680X / 1) através dos materiais para ambientes exigentes Centro de Doutorado Formação e Rio Tinto Alcan de apoio financeiro através de um prêmio Research Fellowship.

1. Preparação da peça para formar Trials <ol><li> Adquire-fundido como peças de trabalho maquinada para o tamanho do mandril de tal modo que a excentricidade diâmetro interno é de 0,2 mm, enquanto o diâmetro exterior da superfície retém fundido, tanto quanto possível. NOTA: Se os vazios são retirados de peças fundidas de rodas de tamanho completo, as operações de maquinagem são necessários para remover todo o cubo e falou porções, enquanto proporciona características que podem ser utilizados para prender a peça de trabalho para o mandril. Isto inclui a remoção da flange de bordo. </li><li> Pré-aquecer um forno caixão capaz de receber toda a peça de trabalho até 135 ° C, limpar a peça de trabalho com desengordurante e em lugar do forno durante uma hora para se preparar para aplicação do revestimento de barreira térmica. </li><li> Rapidamente remover a peça do forno e coloque em um gabarito de revestimento. A utilização de um pulverizador de tinta do tipo automóvel, aplicar uma fina camada de revestimento de matriz de barreira térmica para o diâmetro interior. NOTA: Este revestimento irá proporcionar lubrificação e reduzir a transferência de calorao mandril durante operações de moldagem. </li></ol> 2. Preparação Tooling <ol><li> Limpe a superfície do mandril com um pano húmido. Certifique-se que o mandril tem uma excentricidade de rotação total de &lt;0,5 mm usando um indicador de relógio de medição ao longo do comprimento formando. Avaliar este com um centro de ferramental ao vivo envolvido na placa de cabeçote móvel. Usando uma chave de torque, garantir que todos os elementos de fixação além daqueles sobre os conjuntos para prender estão apertados para valores de torque especificados para Grade 12,9 parafusos (em Nm: M8 - 40, M12 - 135, M16 - 340). </li><li> Inicie o sistema de pré-aquecimento pela primeira alimentação do solenóide de fornecimento de gás, em seguida, acendendo as tochas com uma pederneira acender isqueiro. Execute o sistema de pré-aquecimento de 10 min para expulsar qualquer condensado coletado nas tochas / mangueiras. Extinguir desativando o solenóide de fornecimento de gás. </li><li> Remova qualquer camada de revestimento solto / oxidado no mandril com 600 / P1200 papel de carboneto de silício grão seco ao girar o mandril a 20 rotações por minuto(Rpm). </li><li> Potência do módulo de aquisição de dados on-board, e executar o sistema de pré-aquecimento até que os termopares embutidos na superfície do mandril, leia 200 ° C com o centro vivo envolvidos. </li><li> A utilização de um pulverizador de tinta do tipo automóvel, revestir levemente a superfície do mandril com um lubrificante à base de água de forjamento e permitir que a ferramenta rotativa a arrefecer até à temperatura ambiente, com o centro de ferramentas vivo envolvida. </li><li> Solte a montagem porca de aperto no suporte de rolo (Figura 3) com uma chave. Defina a abordagem ou o ângulo de ataque contra o conjunto do rolo usando transferidor de um ferramenteiro, e aperte as duas porcas internas e externas (M35 - 750 Nm). </li><li> Monte os conjuntos de 3 braçadeira (Figura 4) pela primeira envolver o parafuso ombro M12 para conectar elemento 2 ao suporte da braçadeira. Verifique se há qualquer distorção térmica que irá impedir elemento 2 na Figura 4 de suavemente correr contra o suporte de fixação. Certifique-se de que eles se movem livremente, levemente sAnding as superfícies de contato com 320 / P400 papel de carboneto de silício de grão seco. Aplicar uma camada fina de alta temperatura do lubrificante à base de molibdénio com um pano, conforme necessário. </li></ol> 3. As operações Formação <ol><li> Mova a ferramenta do rolo ficar totalmente afastado do mandril para o fuso, mover o cabeçote móvel e do centro para ser claro do mandril. deslize manualmente a peça para o mandril garantindo mesmo compromisso. Nota: Como os espaços em branco são nominalmente axissimétrico, não há nenhuma orientação preferencial. </li><li> Montar as braçadeiras para o mandril, envolvendo os pinos die cônicos e mão apertando parafusos M16 em execução através do mandril nos blocos da braçadeira. Certifique-se de que não há ainda pressão a ser aplicada ao rodar e apertar manualmente, seguindo-se uma chave de impacto pneumática definido a 50 nm. </li><li> Inicie o sistema de aquecimento e iniciar imediatamente o mandril rotativo a 20 rpm. Manter a aplicação de calor até que as braçadeiras afrouxar. Para o processo considerado, este é apmadamente 3 min. Nota: Este tempo será um pouco diferente para cada peça, devido a diferenças sutis na montagem da peça / mandril. </li><li> Extinguir o sistema de aquecimento e parar a rotação do mandril de tal modo que o primeiro grampo é acessível com uma chave de impacto. Dentro de 30 s, aperte todos os grampos com uma chave de impacto ou manual e registrar a temperatura da superfície da peça de trabalho em 3 locais ao longo do comprimento da região de formação com uma sonda termopar cana-tipo. </li><li> Repetir o passo 3.4 até que a peça de trabalho está a uma temperatura de formação apropriada; no mínimo, 350 ° C durante A356. Executar um aperto final dos grampos com uma chave de impacto definida para 200 Nm. </li><li> Mova o rolo axial e radial (aprox. 2-5 mm da superfície da peça) para a posição para a formação, e realizar uma última braçadeira de aperto (ie passo 3.4). </li><li> Com o sistema de aquecimento em, aumentar a taxa de rotação do torno para formar a velocidade pretendida, para engatar o rolouma profundidade pré-determinada para a peça de trabalho, e activar a alimentação de corte de parafuso para mover o rolo de modo axial ao longo do comprimento da peça de trabalho. NOTA: Para o presente geometria, resultados razoáveis ​​foram atingidos a 281 rpm com um movimento axial de 0,21 mm / revolução. </li><li> Repita Passo 3.7 conforme necessário para aumentar os níveis de deformação. Depois de cada passagem formando, assegurar que a temperatura não desça abaixo da temperatura de formação óptima, parando o mandril e utilizando a mesma sonda termopar tipo Reed-empregue no passo 3.4. Se a temperatura de formação ideal caiu, repita os passos 3.4 e 3.5 para reaquecer. NOTA: O reaquecimento pode ser empregue, no entanto à custa de potencialmente atingir a medida da capacidade do sistema de fixação para reter a peça de trabalho. </li></ol> 4. Operações Pós Formação <ol><li> Uma vez que tenha sido obtido o nível desejado de deformação, pare o sistema de aquecimento, e desfazer todas as braçadeiras e desengatar o cabeçote móvel para obter clearance para remoção da peça de trabalho. </li><li> Bater levemente com a peça a trabalhar uma peça de metal para separar a partir do mandril. Se tal se revelar ineficaz, re-acoplar o sistema de aquecimento e rodar o mandril a 20 rpm suavemente batendo até que os separa em branco. </li><li> Usando uma ferramenta de manipulação apropriado, como pinças ou luvas fortemente isolados, quer saciar a peça em água a 60 ° C para evitar mais envelhecimento, ou deixar arrefecer ar para minimizar residual tensão / distorção. </li></ol>

<ol>
	<li>Wong, C., Dean, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+spinning,+shear+forming+and+flow+forming+processes.">A review of spinning, shear forming and flow forming processes.</a> Int. J Mach Tool Manu. 43 (14), 1419-1435 (2003).</li><li>Music, O., Allwood, J. M., Kawai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+mechanics+of+metal+spinning.">A review of the mechanics of metal spinning.</a> J Mater Process Tech. 210 (1), 3-23 (2010).</li><li>Razani, N. 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. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+on+flow-forming+of+AA6061+alloy-A+Taguchi+approach.">Experimental investigation on flow-forming of AA6061 alloy-A Taguchi approach.</a> J Mater Process Tech. 200 (1-3), 283-287 (2008).</li><li>Cheng, Y. C., Lin, C. K., Tan, A. H., Lin, J. C., Lee, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Spinning+Deformation+Processing+on+the+Wear+and+Corrosion+Properties+of+Al-7Si-0.3Mg+Alloys.">Effect of Spinning Deformation Processing on the Wear and Corrosion Properties of Al-7Si-0.3Mg Alloys.</a> Mater Manuf Process. 25 (7), 689-695 (2010).</li><li>Mori, K., Ishiguro, M., Isomura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hot+shear+spinning+of+cast+aluminium+alloy+parts.">Hot shear spinning of cast aluminium alloy parts.</a> J Mater Process Tech. 209 (7), 3621-3627 (2009).</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=Response+of+A356+to+warm+rotary+forming+and+subsequent+T6+heat+treatment.">Response of A356 to warm rotary forming and subsequent T6 heat treatment.</a> Mat Sci Eng A-Struct. 611, 223-233 (2014).</li><li>Roy, M. J., Maijer, D. M., Dancoine, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+behavior+of+as-cast+A356.">Constitutive behavior of as-cast A356.</a> Mat Sci Eng A-Struct. 548, 195-205 (2012).</li><li>Molladavoudi, H. 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>

Os autores não têm nada a revelar.

Os resultados representativos mostrados acima destaque que o protocolo e equipamento utilizado é capaz de formar de alumínio fundido a temperaturas elevadas, e providenciou uma plataforma para determinar uma janela de processamento para a formação de rodas de fluxo. A técnica demonstrada pode ser usada para explorar aspectos da formação de envelopes, incluindo a forma como ambos formados de material não formado e responde a um tratamento térmico 8. No entanto, há espaço para melhorias com o protocolo de processamento atual com este aparelho. No que se refere ainda a instrumentação, que iria acelerar o desenvolvimento de modelo de processo, a inclusão de dinamômetro máquina-ferramenta e tribometers 11, 12 para medir a formação de cargas e fatores de atrito no rolo que fornecem informações importantes sobre as condições do processo. Esta é uma técnica de instrumentação amplamente empregues para estudos de usinagem ortogonais, podendoser facilmente implementado na máquina atual. Esta instrumentação adicional iria fornecer dados úteis para validar a precisão dos esforços de modelagem de 13, 14 e suportam o crescente interesse industrial neste processo. A fim de capturar eficazmente a evolução da temperatura da peça em bruto durante o processamento, uma técnica de medida sem contacto é desejável. No entanto, as técnicas de infravermelho à base comuns são dificultados pela baixa emissividade de alumínio e como as mudanças de superfície durante o processamento. Esta é a principal razão pela qual um instrumentado, comissionamento em branco foi utilizado para capturar a resposta térmica típica alcançado com o protocolo descrito, e serviu para preencher uma análise de transferência de calor de linha de base para relacionar temperatura da superfície do mandril para a peça. Como é em grande parte um processo de formação manual para um material que é sensível ao tempo à temperatura, algumas inconsistências entre corrida a corrida sãopara ser esperado. As ligas de alumínio têm microestruturas que são altamente sensíveis a temperaturas acima de 100 ° C, devido a mecanismos de envelhecimento. Por conseguinte, os passos mais críticos dentro do protocolo são 1,2 e 3,3-3,7, em que o espaço em branco é a temperaturas elevadas. De aperto e re-sentado, as braçadeiras devem ser realizadas tão depressa quanto possível, para manter a repetibilidade entre operações de moldagem. O aquecimento da peça de trabalho em situ empregues durante o passo de pré-aquecimento é muito ineficiente e poderia ser melhorada através de aquecimento por radiação. As velocidades de processamento globais em termos de mandril e ferramentas movimentos que podem ser alcançados são um pouco limitadas pelas capacidades do Torno empregado. Velocidades mais elevadas exigem que formam um quadro mais rígido com uma capacidade de carga mais elevada, particularmente se a formação de um material mais forte fosse tentada. de aperto da peça de trabalho e a libertação pode ser melhorada com a adição de accionamento hidráulico ou pneumático. Como a transferência de calor a partir do blaNK para o mandril é em grande parte uma função da pressão imposta pela peça de trabalho para cima do mandril, esta adição pode também melhorar uma abordagem baseada no modelo para determinar a temperatura da peça de trabalho durante a formação com o sistema existente. O aparelho e o procedimento descrito demonstrou que a formação de cargas para este material sob estas condições se aproxima aqueles para operações de torneamento padrão, e continua a ser um processo muito eficaz, através da qual o custo da realização de estudos de fabrico. A investigação sobre diferentes rotas de fabricação e conformabilidade pode ser realizado longe de equipamentos que fazem comercial, o que é extremamente caro para operar. Com o aparelho e o protocolo descrito, os parâmetros de processamento podem ser investigados antes da construção de maior escala, maior rendimento equipamento, e com o conhecimento dos autores, é uma abordagem única. À medida que o protocolo desenvolvido só foi aplicada a uma variante específica da liga de alumínio fundido, aRe é um grande número de outras ligas de fundição de alumínio, que pode ser investigadas para uma variedade de aplicações para além rodas de automóveis. À medida que estas ligas possuem janelas de processamento de aproximadamente semelhante a partir de uma perspectiva de temperatura, o protocolo desenvolvido pode ser prontamente adaptado.

Uma das operações mais difíceis de formação de metal atualmente sendo praticadas nos setores aeroespacial e de transporte é fiação metal, incluindo derivados, tais como corte formando e fluxo formando 1, 2. Neste processo, uma peça de trabalho com simetria axial é colocada sobre um mandril que representa a forma final desejada, e fiado em contacto com um ou mais rolos que colide. A peça a ser comprimida entre o rolo e, em seguida, mandril plasticamente deforma, com uma resposta diversificada, incluindo flexão, alongamento desbaste e axial combinado. Em um material que tem ductilidade limitada ou é de outro modo difícil de formar, isto é, por vezes, levada a cabo a temperatura elevada para diminuir a tensão de escoamento e o aumento de ductilidade. Do ponto de vista de processamento, há uma vasta gama de parâmetros que podem ditar a forma e as propriedades do componente fabricado. Numerosos estudos têm focadoem técnicas estatísticas para otimizar vários parâmetros 3, 4, 5. As variáveis ​​incluem geometria de ferramentas, tais como a forma da ferramenta e do mandril; formando velocidades, incluindo as taxas de velocidade de rotação do mandril e alimentos para animais de ferramentas; bem como as propriedades do material. Quando são necessárias temperaturas elevadas, os profissionais precisam para avaliar a temperatura mínima necessária, mantendo um produto de som. ligas de alumínio fundido são empregados em uma ampla variedade de aplicações automotivas e aeroespaciais, com A356 liga usada em rodas automotivas. No entanto, esta liga não é adequado para a formação à temperatura ambiente, 6, 7, devido à sua ductilidade limitada e deve ser formado a temperaturas elevadas. Isto introduz uma série de processamento de complexidade, principalmente no controlo da temperatura. Como as propriedades deste material de mudança Significantly com uma temperatura de 8, é particularmente importante para realizar ensaios instrumentados em condições térmicas que podem ser mantidos dentro de uma janela de processamento razoável e ser monitorizados. Dados detalhados sobre o comportamento termomecânico da A356 como fundido que varia desde a temperatura ambiente até 500 ° C ao longo de uma vasta gama de taxas de deformação pode ser revista em outro lugar. 9 A fim de apoiar o desenvolvimento e otimização de formar operações para fabricação de rodas de fluxo, formando equipamentos personalizado foi desenvolvido no Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade de British Columbia (Figura 1). Este aparelho foi construído principalmente a partir de, um torno capstan acionado por correia manual com uma potência total de 22 kW e um sistema de aquecimento de propano tocha com uma potência máxima de 82 kW (Figura 2). Um mandril com termopares incorporados juntamente com um conjunto de rolos rígida (Figura 3) tem sidoinstalado, o qual é capaz de formar peças até 330 mm de diâmetro. O mandril tem um sistema de aperto activado manualmente, que é capaz de explicar grandes alterações no diâmetro da peça de trabalho que ocorrem durante o processamento (Figura 4). Uma bateria operado sistema de aquisição de dados (DAQ) contendo um computador sem fio em miniatura capaz de monitorar a temperatura do mandril durante a formação e o espaço em branco para o aquecimento caracterizando foi instalado na pena do torno. Enquanto que outros processos de formação de fluxo foram sintetizados utilizando tornos adaptados 4, 10, o presente aparelho é o primeiro a incorporar no aquecimento in situ e aquisição de dados térmicos. Um protocolo de processamento para as operações que industrialmente dimensionados foi desenvolvido para proporcionar condições de processamento indicativos. Descrito posteriormente, este protocolo é composto de ferramentas e preparação da peça, a prática formando, concluding com fim de formar operações experimentais. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig1.jpg" /> Figura 1: Visão geral do aparelho experimental. componentes principais que foram adicionados a um torno cabrestante modificado para formar a temperaturas elevadas. Fotografia de equipamentos (topo) e direcções principais de trabalho e componentes marcados em uma representação desenho assistido por computador (parte inferior). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig2.jpg" /> Figura 2: Detalhe do sistema de aquecimento. Um sistema de aquecimento de propano, com quatro queimadores discretos (superior e inferior direito) accionado a partir de um colector central que contém um solenóide de controle de gás (superior e inferior esquerdo).A pressão de gás e uma velocidade de fluxo discretas para cada um dos queimadores é possível, juntamente com a colocação ao longo da placa para estar em conformidade com diferentes geometrias. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig3.jpg" /> Figura 3: Rolo ficar detalhe montagem. O suporte da ferramenta original na para o torno foi adaptado para segurar um rolo de arbitrária ângulos relativos ao eixo de rotação do mandril por meio de um conjunto de porca de aperto. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig4.jpg" /> Figura 4: <strong&gt; Mandril instrumentados e visão geral do sistema de fixação. O ferramental rotativo foi projetado para parafuso diretamente para a politriz, que por sua vez é apoiado por um centro vivo no cabeçote móvel (superior e inferior esquerdo). conjunto de grampo / operação também é descrito (superior e inferior direito). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55061/55061fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta 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

Alta performance, rodas automotivas de alumínio fundido são cada vez mais sendo gradativamente formada através formando fluxo / giro de metal a temperaturas elevadas para melhorar as propriedades do material. Com uma ampla gama de parâmetros de processamento que pode afetar tanto a forma alcançados e as propriedades dos materiais resultantes, este tipo de processamento é notoriamente difícil de comissão. Uma versão simplificada, light-duty do processo foi concebido e implementado para full-size rodas automotivas. O aparelho destina-se a ajudar na compreensão dos mecanismos de deformação e a resposta de material para este tipo de transformação. Um protocolo experimental foi desenvolvido para preparação, e, subsequentemente, realizar ensaios moldagem e é descrito por espaços em branco como roda A356-expressos. O perfil térmico atingido, juntamente com detalhes de instrumentação são fornecidos. Semelhança com pleno escala operações que conferem significativamente mais deformação em taxas mais rápidas formando é discutido.

Como fundido A356 peças de alumínio eram formadas de acordo com o método descrito no presente documento. As peças foram obtidas de rodas, conforme a céu a partir de um fabricante de rodas North American empregando a baixa pressão processo de fundição. Uma peça de trabalho instrumentado com termopares não foi formado, mas foi submetido ao ciclo de pré-aquecimento (Secção Protocolo 3, passos 3,3-3,5) para capturar a distribuição de temperatura através da superfície da peça em bruto durante este aspecto do processo. Esta resposta é mostrada na Figura 5. A mais 3 amostras foram deformados a vários níveis, incluindo um que recebeu duas passagens que formam um elevado nível de deformação. As duas primeiras amostras e a primeira passagem realizada na última amostra serviu para endireitar a peça de trabalho com pouca mudança significativa na espessura da parede. A redução da espessura da parede pico última amostra foi de aproximadamente 10%, a maioria das quais foi obtida no segundo aass. Seções transversais e microestrutura do as-cast em branco e aqueles obtidos em amostra de multi-pass são mostrados na Figura 6. Aqui, a microestrutura como fundido é mostrado para significativamente ser refinado pelo processo com características dendríticas quase imperceptíveis. O eutectic interdendrítico é dividida pela deformação imposta, criando uma microestrutura muito mais homogénea do que no estado de fundido. Isto melhora a ductilidade geral, bem como a fadiga e fractura propriedades do componente. Os autores anteriormente descrito com mais detalhes da geometria da peça de trabalho, as alterações transversais específicos na espessura da parede, os defeitos observados, e variação dimensional na microestrutura no conjunto completo de amostras de 8, 13. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig5.jpg" /> Figura 5: perfil de temperatura típico do mandril e b<html> escorrido. Uma resposta térmica transiente representativa da peça em bruto e mandril obtida com o sistema de aquecimento. Vertical linhas tracejadas indicam onde grampos foram reforçadas durante as etapas de pré-aquecimento, e a seta preta descreve formando. A última linha vertical mostra onde o sistema de aquecimento foi desligado enquanto o sistema de refrigeração. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/55061/55061fig6.jpg" /> Figura 6: As-cast e resultado formado. O como recebido, como-moldado superfície em branco e geometria que tem um diâmetro interno mínimo de 330 milímetros (topo) foi deformada em duas passagens para se obter o resultado mostrado (no meio). A microestrutura dendrítica como fundido (canto inferior esquerdo) está visivelmente modificada pela operação de formação e uma subsequente tratamento térmico T6 (canto inferior direito), como observado por microscopia óptica 8, 13.ig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components at JoVE.com

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

Um protocolo experimental para rotativa quente instrumentado formação de ligas de alumínio fundido com utilização de um aparelho de bespoke industrialmente escalado é apresentado. considerações experimentais, incluindo efeitos térmicos e mecânicos são discutidos, assim como a semelhança com o processamento em larga escala de rodas de automóveis.

Procedimento Experimental para a fiação quente do elenco componentes de alumínio

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

experimental-procedure-for-warm-spinning-of-cast-aluminum-components

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Rotation and Rigid Bodies

SCIENTISTS IN ACTION

9.4K visualizações.  University of Manchester.  Um protocolo experimental para rotativa quente instrumentado formação de ligas de alumínio fundido com utilização de um aparelho de bespoke industrialmente escalado é apresentado. considerações experimentais, incluindo efeitos térmicos e mecânicos são discutidos, assim como a semelhança com o processamento em larga escala de rodas de automóveis. 

Vídeo: 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.

Gradiente eco Quantum Memória em 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 ...

Engenharia

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.

Fundição protocolos para a Produção de Abra a pilha de alumínio Espumas pela técnica de replicação e o Efeito da porosidade

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.

Métodos experimentais avançados para baixa temperatura Magnetotransporte Medição de novos materiais

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.

Baseado no SSVEP procedimento experimental para a interação cérebro-robô com robôs humanóides

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.

Como construir um pacote Spring-transporte a vácuo para 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 ...

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.

Cinética de reação e Combustão Dinâmica de I<sub&gt; 4</sub&gt; ó<sub&gt; 9</sub&gt; E misturas de alumínio

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.

Os métodos experimentais de armadilhagem sem crueldade íons usando Microfabricated íon armadilhas de superfície

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.

Uma técnica disponível para a preparação de novos MnCuNiFeZnAl liga fundido com Superior serviço de capacidade e de alta temperatura de amortecimento

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.

Injeção eletrônica avançada e confinamento Exciton para ponto quântico puro azul diodos emissores de luz introduzindo parcialmente oxidado alumínio cátodo

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.

Procedimento Experimental para Estudos Laboratoriais de Queima In Situ: Inflamabilidade e Eficiência de Queima do Petróleo Bruto

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