Hoppa till innehållet
Picture5.png

Virtuell tillverkning i titan - mekanisk skärning och formning inklusive demonstrator

Publicerad: 16 februari 2015

För att öka konkurrenskraften hos svensk flygmotorindustri erbjuds fabricering som tillverkningsmetod för statiskt lastbärande strukturer i flygmotorer, bl.a. genom införande av nya tillverkningsmetoder och relationer med närliggande underleverantörer. Fabricering involverar smiden, plåtgeometrier och små gjutgods vilka bearbetas och sammanfogas genom svetsning. Tillverkningsprocessen möjliggör en flexibel konstruktion och tillverkningssätt. Samtidigt ökar den egna förädlingsgraden där lättviktsdesign i fokus skapar förutsättningar för att reducera bränsleförbrukning (CO2) och produktkostnad. Vid svetsprocessen uppstår formförändringar vilket gör det nödvändigt att med hög precision prediktera återfjädring, restspänningstillstånd och formavvikelse genom finita elementanalyser (FE) under fabriceringskedjans olika steg. För att möjliggöra en effektiv kompensation av formningsverktyg och svetsprocess för resulterande formavvikelser krävs grundläggande forskning om, och utveckling av, processer som omfattar skärande bearbetning och varmformning av titan och som sedan kan ingå i en virtuell tillverkningskedja.

Projektet ska resultera i FE-analyser med hög noggrannhet som möjliggör produktion efter virtuellt underlag. Målet är även att ett svenskt SMF med erfarenheter från, och höga ambitioner inom, skärande bearbetning och formning i avancerade material kan vidareutveckla sina processer för produkt- och processutveckling. Projektet samlar kompetens från svensk flygmotorindustri och SMF med erkända FoU-centra inom formningsprocesser och FE-modellering.

 

Målen för projektet är:

  • Vidareutveckling av FEM och PFEM-metodik samt termo-mekanisk materialkarakterisering av titan för skärande bearbetning och varmformning. Simuleringsdriven utveckling av strategier för bearbetning såsom svarvning och formning som utvärderar olika metoders noggrannhet för att säkerställa geometri, materialegenskaper och ytstruktur i den framställda komponenten och på sikt genom hela tillverkningskedjan.

 

  • Snäva toleranskrav innebär att restspänningstillstånd och formavvikelser studeras genom avancerade metoder för FE-analys som tar sikte på att bistå med resultat till analys av efterföljande fabriceringssteg hos flygindustrin. Två prototypkomponenter tillverkas genom respektive skärande bearbetning och varmformning samt utvärderas.

Kontakter:

Projektledare: Eva-Lis Odenberger, Universitetslektor LTU, adjungerad

Epost: Eva-Lis.Odenberger@iuc-olofstrom.se

Forskare: Pär Jonsén och Ales Svoboda

Projektfinansiering:

  • VINNOVA, NFFP6 for SME