http://plast.me.tut.ac.jp/present/joining_CIRP.pdf

Joining by plastic deformation

Cutting edge geometries

Symbiotic human-robot collaborative assembly

Laser Assisted Incremental Forming: Formability and Accuracy Improvement

Hot stamping of ultra-high strength steel parts

Sheet metal forming at elevated temperatures

Velocity effects in metal forming and machining processes

Flexibility in metal forming

A new strategy for ensuring human safety during various levels of interaction with industrial robots

In Severe Plastic Deformation (SPD) processes usually the whole material volume is subjected to the severe deformation. The generated fine-grained structure is proposed to be uniformly distributed throughout the component. The resulting physical and mechanical properties have a comparatively even distribution at a homogeneous level. The goal of the presented research work is to generate a defined inhomogeneous structure with advantageous property distributions corresponding to local loads on the component. The new forming technology gradation extrusion has been developed for this purpose. This method is the base for the manufacture of cylindrical parts with a defined gradation of the grain size allowing new local combinations of physical and mechanical properties. The new technology has the potential to produce an ultrafine-grained structure which can extend up to several mm deep below the surface. This layer is characterized by an increased strength while the inner material with a coarse grained structure has excellent ductility. Such a property combination has a high relevance for many practical applications. The presented technological approach can bridge the gap between methods refining the complete volume and methods of surface refinement only.



Die Verfahren der Severe Plastic Deformation (SPD) unterziehen in der Regel das gesamte Werkstuckvolumen einer hochgradig plastischen Verformung. Die erzeugte Kornfeinung soll hierbei homogen uber das Werkstuck verteilt sein. Die resultierenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften verteilen sich in annahernd homogener Auspragung uber das Werkstuck. Das Ziel der hier vorgestellten Forschungsarbeiten besteht in der Erzeugung eines definiert inhomogenen Gefuges mit vorteilhaften Eigenschaftsverteilungen entsprechend der lokalen Anforderungen an das Bauteil. Das neue Umformverfahren Gradierungspressen wurde entwickelt, um zylindrische Bauteile mit einem definierten Gradienten der Korngrose herzustellen, das neue lokale Kombinationen von physikalischen und mechanischen Eigenschaften erlaubt. Mit dem Verfahren wird es moglich, ein ultrafeinkorniges Gefuge im Oberflachenbereich bis zu mehreren mm Tiefe zu erzeugen, dass sich u.a. durch hohere Festigkeitswerte auszeichnet wahrend der innere Bauteilbereich mit grobkornigem Gefuge uber eine gute Duktilitat verfugt. Eine solche Eigenschaftsverteilung besitzt hohe praktische Relevanz fur eine Vielzahl von Anwendungen. Der neue Verfahrensansatz erlaubt es, die Lucke zwischen den Verfahren die das Werkstoffvolumen vollstandig fein kornen und den Verfahren die ausschlieslich die Oberflachen modifizierenden zu schliesen.

Gradation extrusion – Severe plastic deformation with defined gradient

Andreas Sterzing

Papers

Sheet metal forming at elevated temperatures

Velocity effects in metal forming and machining processes

Flexibility in metal forming

A new strategy for ensuring human safety during various levels of interaction with industrial robots

Gradation extrusion – Severe plastic deformation with defined gradient