Kształtowanie metali lekkich

• Druk: Warszawa, 2012
• Autor: Andrzej Kawalec, Kazimierz E. Oczoś
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Pierwsza publikacja, która całościowo ujmuje problematykę kształtowania metali lekkich. Autorzy dokonali prezentacji najważniejszych oraz bardziej rozpowszechnionych i efektywnych sposobów kształtowania formującego (za pomocą odlewania czy metalurgii proszków), kształtowania plastycznego, kształtowania przyrostowego (metodami rapid-technologii) oraz kształtowania ubytkowego. W praktyce istnieje wiele sposobów i odmian kształtowania metali lekkich, dlatego ograniczono się do możliwie zwięzłego omówienia ich podstawowych cech i zalecanego zastosowania. Z racji intensywnego rozwoju i istotnych walorów użytkowych więcej uwagi poświęcono kształtowaniu ubytkowemu metali lekkich, przede wszystkim w aspekcie charakterystyki stosowanych łańcuchów procesowych, narzędzi kształtujących oraz maszyn i urządzeń. Obszerny rozdział dotyczy również problematyki modelowania i symulacji procesów kształtowania.
Książka jest przeznaczona dla kadry inżynieryjno-technicznej zatrudnionej w przemyśle – zwłaszcza lotniczym, samochodowym i budowy maszyn, jak też w przedsiębiorstwach przetwarzających metale lekkie. Będzie przydatna również pracownikom i studentom wydziałów mechanicznych, budowy maszyn oraz inżynierii produkcji.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-16875-9
• ISBN druku: 978-83-01-16875-9
• Liczba stron: 576

1. Wprowadzenie             1

2. Konstrukcje lekkie – istota, rodzaje, realizacja         4 

2.1. Przyroda a konstrukcje lekkie           4 
2.2. Strategie tworzenia i rodzaje konstrukcji lekkich     7 
2.3. Aspekty materiałowe konstrukcji lekkich        10 
2.4. Aspekty projektowe konstrukcji lekkich         14 
2.5. Techniki konstruowania a techniki kształtowania        18 
2.5.1. Wpływ objętościowego kształtowania plastycznego (na przykładzie kucia)     18 
2.5.2. Wpływ kształtowania formującego (na przykładzie odlewania) 19 
2.6. Przykłady zastosowań konstrukcji lekkich       23 
Literatura       26

3. Klasyfikacja i charakterystyka rodzajów kształtowania metali lekkich     28 

3.1. Klasyfikacja rodzajów kształtowania    28 
3.2. Charakterystyka rodzajów kształtowania        28 
3.2.1. Kształtowanie formujące         28 
3.2.2. Kształtowanie plastyczne           32 
3.2.3. Kształtowanie przyrostowe       35 
3.2.4. Kształtowanie ubytkowe         37 
3.2.5. Kształtowanie przez łączenie      39 
Literatura         47

4. Właściwości metali lekkich i ich stopów      49 

4.1. Aluminium i jego stopy        49 
4.1.1. Zarys historii i produkcji aluminium         49 
4.1.2. Właściwości aluminium     52 
4.1.3. Ogólna charakterystyka stopów aluminium   53 
4.1.4. Stopy aluminium do przeróbki plastycznej    54 
4.1.5. Stopy odlewnicze aluminium        73 
4.1.6. Spiekane stopy aluminium          79 
4.1.7. Pianoaluminium           80
4.2. Tytan i jego stopy      83 
4.2.1. Zarys historii i produkcji tytanu      83 
4.2.2. Właściwości tytanu         87 
4.2.3. Podział, mikrostruktura i właściwości stopów tytanu       90 
4.2.4. Aluminidki tytanu         99 
4.3. Magnez i jego stopy          104 
4.3.1. Zarys historii i produkcji magnezu       104 
4.3.2. Właściwości magnezu      108 
4.3.3. Ogólna charakterystyka stopów magnezu    109 
4.3.4. Stopy odlewnicze magnezu      112 
4.3.5. Stopy magnezu do przeróbki plastycznej     117 
4.3.6. Stopy magnezu wytwarzane szybkim krzepnięciem   119 
4.4. Beryl i jego stopy        122 
4.4.1. Zarys historii i produkcji berylu     122 
4.4.2. Właściwości berylu        124 
4.4.3. Stopy berylu           126 
Literatura        131 

5. Kształtowanie aluminium i jego stopów     134 

5.1. Kształtowanie formujące      134 
5.1.1. Odlewanie ciągłe          134 
5.1.2. Odlewanie kształtowe      137 
5.1.3. Formowanie metalurgią proszków          155 
5.1.4. Wytwarzanie i formowanie pianoaluminium        160 
5.2. Kształtowanie plastyczne        167 
5.2.1. Walcowanie       167 
5.2.2. Kucie          173 
5.2.3. Wyciskanie            190 
5.2.4. Kształtowanie blach     203 
5.3. Kształtowanie przyrostowe       226 
5.3.1. Bezpośrednie kształtowanie przyrostowe         226 
5.3.2. Pośrednie kształtowanie przyrostowe     230 
5.4. Kształtowanie ubytkowe         235 
5.4.1. Ogólna charakterystyka procesu skrawania       235 
5.4.2. Skrawalność           236 
5.4.3. Skrawanie wysokoefektywne (HSC i HPC)   244 
5.4.4. Charakterystyka sposobów obróbki skrawaniem   247 
5.4.5. Charakterystyka sposobów obróbki ściernej         259 
5.4.6. Przecinanie            265 
5.4.7. Przykładowe obrabiarki skrawające         268 
5.4.8. Recykling wiórów         272 
Literatura        274 

6. Kształtowanie tytanu i jego stopów           280 

6.1. Wytwarzanie półwyrobów do kształtowania       280 
6.2. Kształtowanie formujące      285 
6.2.1. Odlewanie        285 
6.2.2. Formowanie metalurgią proszków       294
6.3. Kształtowanie plastyczne        302 
6.3.1. Kucie          302 
6.3.2. Kształtowanie plastyczne aluminidków tytanu    310 
6.3.3. Inne sposoby kształtowania plastycznego    313 
6.3.4. Kształtowanie nadplastyczne stopów tytanu      314 
6.3.5. Kształtowanie nadplastyczne połączone ze zgrzewaniem dyfuzyjnym .316 
6.3.6. Kulowanie        319 
6.4. Kształtowanie przyrostowe       321 
6.4.1. Bezpośrednie spiekanie laserowe proszku metalowego (DMLS)    321 
6.4.2. Selektywne stapianie laserowe (SLM)    323 
6.4.3. Nanoszenie laserowo stopionego proszku (LENS)  324 
6.4.4. Selektywne stapianie elektronowe (EBM)        325 
6.5. Kształtowanie ubytkowe         329 
6.5.1. Ogólna charakterystyka procesu skrawania       329 
6.5.2. Charakterystyka sposobów obróbki skrawaniem   344 
6.5.3. Charakterystyka sposobów obróbki ściernej         373 
6.5.4. Obróbka erozyjna i strumieniowo-erozyjna   383 
6.5.5. Kształtowanie ubytkowe aluminidków tytanu       394 
6.5.6. Obrabiarki skrawające          402 
Literatura        410 

7. Kształtowanie magnezu i jego stopów         417 

7.1. Kształtowanie formujące      417 
7.1.1. Odlewanie ciągłe          417 
7.1.2. Odlewanie kształtowe      420 
7.2. Kształtowanie plastyczne        431 
7.2.1. Walcowanie       433 
7.2.2. Kucie          437 
7.2.3. Wyciskanie            441 
7.2.4. Kształtowanie blach     446 
7.2.5. Kształtowanie nadplastyczne       450 
7.3. Kształtowanie ubytkowe         452 
7.3.1. Skrawalność stopów magnezu      452 
7.3.2. Warunki realizacji procesów obróbkowych i zjawiska towarzyszące       454 
7.3.3. Charakterystyka sposobów kształtowania ubytkowego     456 
7.3.4. Chłodzenie i smarowanie strefy styku       461 
7.3.5. Specyfika budowy obrabiarek i warunki bezpieczeństwa pracy 466 
7.3.6. Gospodarka wiórami i odpadami    467 
Literatura          468 

8. Kształtowanie berylu i jego stopów         473 

8.1. Kształtowanie formujące      473 
8.1.1. Kształtowanie formujące berylu     473 
8.1.2. Kształtowanie formujące stopów berylu   476 
8.2. Kształtowanie plastyczne        477 
8.2.1. Kształtowanie plastyczne berylu         477 
8.2.2. Kształtowanie plastyczne stopów berylu     479
8.3. Kształtowanie ubytkowe         480 
8.3.1. Obróbka skrawaniem, ścierna i erozyjna berylu      480 
8.3.2. Obróbka stopów aluminium – beryl      485 
8.4. Bezpieczeństwo zdrowia i pracy podczas kształtowania berylu i jego stopów      487 
8.5. Główne obszary zastosowań berylu i jego stopów   489 
8.5.1. Lotnictwo i aeronautyka        489 
8.5.2. Technika jądrowa i rentgenologia        492 
Literatura          493 

9. Modelowanie i symulacja procesów kształtowania      495 

9.1. Istota i znaczenie metod modelowania w procesach kształtowania    495 
9.2. Klasyfikacja i rodzaje modeli procesów kształtowania      497 
9.3. Modele konstytutywne materiałów       500 
9.4. Główne metody numeryczne mechaniki ciał odkształcalnych       505 
9.4.1. Opis ruchu ciała odkształcalnego – podstawy        505 
9.4.2. Forma lokalna opisu zagadnienia ruchu ciała odkształcalnego 506 
9.4.3. Forma słaba opisu zagadnienia ruchu ciała odkształcalnego   507 
9.4.4. Ogólna charakterystyka metod MRS, MEB, MES     507 
9.5. Metoda elementów skończonych w mechanice ciał odkształcalnych – wybrane zagadnienia  509 
9.5.1. Zasada minimum całkowitej energii potencjalnej w MES     509 
9.5.2. Równania ruchu w postaci dyskretnej z tłumieniem proporcjonalnym        511 
9.5.3. Jawny schemat całkowania równań ruchu w postaci dyskretnej    515 
9.5.4. Niejawny schemat całkowania równań ruchu w postaci dyskretnej       516 
9.5.5. Przykładowe elementy skończone       517 
9.5.6. Wybrane metody generowania siatki elementów skończonych 521 
9.5.7. Etapy obliczeń w przemieszczeniowej wersji MES    527 
9.5.8. Podstawy nieliniowej analizy MES ciał odkształcalnych    530 
9.5.9. Adaptacyjne metody zmniejszania błędów dyskretyzacji modeli       535 
9.6. Przykłady zastosowania oprogramowania MES w modelowaniu i symulacji procesów kształtowania  537 
9.6.1. Wybrane systemy obliczeń MES stosowane do modelowania i symulacji procesów kształtowania     537 
9.6.2. Przykłady modelowania i symulacji kształtowania formującego       539 
9.6.3. Przykłady modelowania i symulacji kształtowania plastycznego    543 
9.6.4. Przykład modelowania i symulacji kształtowania ubytkowego 551 
9.6.5. Przykład modelowania i symulacji procesu łączenia       553 
9.7. Kierunki rozwoju metod modelowania i symulacji      554 
Literatura        556 

10. Wykaz akronimów       561 

Skorowidz         571