Proiect PNCDI II nr. 72174 / 2008 DEZVOLTAREA UNOR METODE SI TEHNICI INOVATIVE
DE IMBINARE A MATERIALELOR ETEROGENE PRIN SUDARE PRIN FRECARE CU ELEMENT ACTIV ROTITOR
PARTENERI IN CONSORTIU:
• ISIM Timisoara – Coordonator proiect
• Universitatea Dunarea de Jos Galati, UDJ
• Universitatea Politehnica Timisoara, UPT
• Asociatia de Sudura din Romania, ASR
Lucrarile proiectului PNCDI II nr.72174/2008 au fost realizate prin finantare de catre Autoritatea Contractanta UEFISCDI Bucuresti. Lucrarile proiectului au fost realizate de un consortiu care a fost construit pe baza domeniilor de competenta necesare pentru rezolvarea obiectivelor propuse, partenerii la proiect fiind implicati in activitatile pentru care au fost cooptati in consortiu si pentru care au competenta demonstrata, prin rezultate concrete. Propunerea de proiect a avut la baza dezvoltarea a 3 idei inovative ale membrilor consortiului ce reprezinta contributii originale in domeniul procedeului de sudare FSW si anume:
• sudarea hibrida FSW-WIG, figura 1 (brevet acordat prin hotararea OSIM nr. 4111/30.05.2011, cerere de brevet de inventie nr.A/00920/28.12.2007)
• monitorizarea online a procesului de sudare utilizand termografia in infrarosu (cerere de brevet nr. A/00921/28.12.2007), figura 2.
• obtinerea unor straturi functionale cu unealta consumabila, (utilizand principiile procedeului FSW), figura 3, cerere de brevet nr. A01278/06.12.2010, inregistrata la OSIM Bucuresti
REZULTATE:
• Modelarea proceselor de sudare hibrida cu aport suplimentar de caldura (FSW – WIG) s-a realizat prin aplicarea metodei cu elemente finite. Rezultatele obtinute au demonstrat ca sudarea hibrida FSW – WIG asigura: cresterea randamentului procesului de sudare, cresterea calitatii imbinarii sudate prin reducerea tensiunilor remanente din sudura si posibilitatea sudarii metalelor cu punct de topire ridicat.
• Modelarea procesului de incarcare FSW cu straturi functionale s-a realizat prin metoda simularii numerice a procesului. Modelarea procesului a scos in evidenta faptul ca la depunerea de straturi functionale cu unealta consumabila campul termic si deformational releva extindere mai mare pe partea de avans a uneltei comparativ cu partea de retragere a ei, ca urmare a impingerii materialului in aceasta zona din spatele uneltei. Stratul depus are o extindere mai mare pe partea de avans a uneltei, comparativ cu partea de retragere a uneltei (similar campului termic), ca urmare a vitezelor maxime in aceasta zona si ruperii legaturilor cu restul materialului uneltei consumabile.
• S-a realizat perfectionarea masinii specializate de sudare FSW prin completarea cu echipamentele care asigura monitorizarea online a procesului utilizand termografia in infrarosu, precum si conditiile necesare pentru aplicarea procedeului hibrid de sudare FSW-WIG (figura 4). A rezultat astfel un sistem complex de sudare FSW cu rol de demonstrator tehnologic pentru aplicatii industriale.
• S-a realizat conceptia si executia uneltelor de sudare specifice pentru sudarea FSW-WIG. Uneltele s-au executat din aliaje de otel si au fost tratate termic la 54-55HRC, precum si din carburi sinterizate de wolfram (P20S), figura 4.
• Experimentarile de sudare FSW-WIG au demonstrat ca prin aceasta varianta se poate asigura, comparativ cu sudarea FSW clasica:
– marirea vitezei de sudare cu cca. 80%
– marirea duratei de viata a uneltelor, in special la sudarea metalelor cu punct de topire ridicat (ex. oteluri) cu pana la 50%.
• In conditiile respectarii unor cerinte de lucru specifice (ex. preincalzire substrat otel) si prin utilizarea unor parametri tehnologici optimizati s-au obtinut depuneri de straturi functionale din aliaje de aluminiu (Al7075, Al 5086 pe substrat din otel (S235).
• S-a elaborat documentatia tehnica necesara pentru realizarea sistemului de monitorizare a procesului de sudare FSW prin controlul online al fortelor/momentelor in timpul procesului.
• S-a elaborat o lucrare in tematica proiectului care a fost premiata la concursul „Promovarea sudarii prin cunoastere”, organizat de Asociatia de Sudura din Romania (ASR) in 2009.
• Rezultatele obtinute in cadrul proiectului (mostre sudate, postere, etc.) au fost prezentate la TIB 2009, respectiv TIB 2010.
• S-a realizat promovarea rezultatelor proiectului in mediul industrial prin organizarea de seminarii si workshopuri in tara (Timisoara, Cluj, Sibiu, Bucuresti, Drobeta Turnu-Severin, Galati). S-au transmis materiale promotionale la peste 150 de firme din tara. S-au desfasurat actiuni de promovare a procedeului la sediul unor firme, pentru inlocuirea, acolo unde este posibil, a clasicelor tehnologii de sudare poluante cu noul procedeu ecologic de sudare FSW. S-au realizat probe de sudare pe diferite materiale la solicitarea unor agenti economici.
• S-a elaborat un capitol privind aplicatii ale termografiei in stiinta materialelor si inginerie, care este acceptat spre publicare in cartea „Termografia in infrarosu” (ISBN 978-953-307-894-6), editata de INTECH Open Acces Publisher, Croatia.
• S-au publicat lucrari stiintifice privind rezultatele proiectului in revista SUDURA, o lucrare pentru fiecare faza a proiectului.
• Sudarea prin frecare cu elelement activ rotitor
a aluminiului Standard ISO 25239
• Sudarea prin frecare cu element activ rotitor in varianta hibrida
• Pliant proiect
Lucrarile proiectului PNCDI II nr.72174/2008 au fost realizate prin finantare de catre autoritatea contractanta UEFISCDI Bucuresti.
Persoane de contact parteneri:
ISIM Timisoara – Coordonator proiect
Radu Cojocaru, Director de proiect, rcojocaru@isim.ro
Bd. Mihai Viteazu, nr. 30, Timisoara
Universitatea Dunarea de Jos Galati, UDJ
Elena Scutelnicu, Responsabil proiect, elena.scutelnicu@ugal.ro
Str. Domneasca, nr.47, Galati
Universitatea Politehnica Timisoara, UPT
Bogdan Radu, Responsabil proiect partener 2, bogdan.radu@mec.upt.ro
P-ta Victoriei nr.2, Timisoara
Asociatia de Sudura din Romania, ASR
Dorin Dehelean, Responsabil proiect partener 3, ddehelean@asr.ro
Bd. Mihai Viteazu, nr. 30, Timisoara
