Hoppa till innehållet

VR-projekt för att undersöka ytspänning vid höga temperaturer

Publicerad: 11 januari 2021

Jörg Volpp, på ämnet Produktionsutveckling har erhållit etableringsbidrag från Vetenskapsrådet för att undersöka grundläggande fenomen inom ytspänning hos metaller vid höga temperaturer. Projektet startade i januari 2021 och kommer pågå under fyra år.

Metallers ytspänning är en viktig egenskap för många applikationer, men dess beteende är ganska okänt vid höga temperaturer. Fysikaliska teorier förutsäger att ytspänningen är mycket låg vid förångningstemperatur. I praktiken kan emellertid ytspänning observeras. Därför är syftet med projektet att förklara fysikaliska effekter som påverkar ytspänningen på förångande ytor.

Baserat på materialets förångningshastighet och yttemperatur bestämmer de verkande krafterna ytspänningen. Det kommer att undersökas hur ytan reagerar på förlusten av avdunstade partiklar och hur detta påverkar ytspänningen. Dessutom föreslås en mätmetod baserad på laserstrålning av fallande metalldroppar inklusive temperatur och höghastighetsfilmning för att bestämma metallmaterialets ytspänning vid yttemperaturer över förångningstemperaturen.

Projektresultaten lovar ny insikt i beteende och egenskaper hos metallmaterial vid överhettade ytor. Resultaten är värdefulla för  många högtemperaturs materialtester och laserprocesser, t.ex. svetsning, borrning, skärning eller ytstrukturering.

droplet_VR
Producerar laserbelysta droppar av olika storlekar (diametrar: 3.7 mm, 3.3 mm och 2.9 mm, från vänster till höger) för 2 kW lasereffekt vid 5 m/min bearbetningshastighet