Forbedring av poleringsmetode for kaldflytpresseverktøy

Abstract

Ved kaldflytpressing av aluminium, er friksjon en viktig parameter. Høyere friksjon fører til høyere temperaturer som over tid vil føre til kaldsveising på verktøyet. Når dette skjer oppstår det riper på produktet som produseres. Formålet med denne oppgaven er å senke friksjonen ved å forbedre poleringsmetoden til verktøyene.

Denne oppgaven er todelt og bruker flere forskjellige metoder. Den ene delen består av konstruering av en poleringsstasjon som skal kunne rotere verktøyet under polering. Den andre delen består av testing av ulike poleringsmetoder. Det har også blitt laget standardiserte verktøyholdere hvor det kan byttes poleringsmateriale. For å konstruere poleringsstasjonen ble det brukt metoder som designutvikling og styrkeberegning. Styrkeberegningen er gjort både manuelt og med FEM-analyse. For økt effektivitet vart ulike poleringskombinasjoner testet slik at unødvendige poleringssteg kunne unngås. For å kunne sammenligne overflateruheten er det gjennomført ruhetsmålinger både hos Steertec og hos to eksterne aktører. Siden målingene inneholder variasjoner, er det foretatt et forsøk for å sjekke nøyaktigheten av profilometerne.

Oppnådde resultater viser at det er stor unøyaktighet i ruhetsmålingene gjennomført hos Steertec. Ruhetsmålingene gjennomført hos to eksterne bedrifter var mer nøyaktige. Disse målingene viser at det er mulig å oppnå en Ra mellom 0,01-0,03 μm og Rz mellom 0,10-0,35 μm dersom prosedyren blir fulgt. Konstruksjonen ble dimensjonert rett og oppfyller alle krav til funksjonalitet. Poleringsstegene med P600 sandpapir og 6 μm diamantpasta har liten innvirkning på overflateruheten dersom stegene i poleringsprosedyren blir fulgt.

In cold forging of aluminum, friction is an important parameter. Higher friction leads to higher temperatures which over time will cause galling on the cold forging die. When this happens, scratches occur on the product that is being produced. The purpose of this assignment is to reduce the friction by improving the polishing method of the cold forging die.

This assignment is twofold and uses several different methods. One part consists of the construction of a polishing station which must be capable of rotating the cold forging die during the polishing process. The second part consists of testing different polishing methods. Also, standardized holders were made, where polishing material can be replaced. To construct the polishing station, methods such as design development and strength calculation were used. The strength calculation was done both manually and with FEM analysis. For increased efficiency, different polishing combinations were tested and measured so that unnecessary steps could be avoided. To be able to compare the surface roughness, measurements were carried out both at Steertec and at two external actors. Since the measurements contained variations, an attempt was made to check the accuracy of the profilometers.

The obtained results showed that there is a large inaccuracy in the roughness measurements carried out at Steertec. The roughness measurements carried out by two external companies was more accurate. This measurement showed that it is possible to achieve Ra between 0.01-0.03 μm and Rz between 0.10-0.35 μm if the made procedure is being followed. The construction was dimensioned correctly and meets all requirements for functionality. The polishing steps with P600 sandpaper and 6 μm diamond paste did not have much impact on the roughness of the surface, when the steps in the polishing procedure were being followed.