Disputas: Frode Halvorsen

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Professor Jantje Huétink, Faculty of Engineering Technology, University of Twente
Dr. Anders Kindlihagen, Hydro Aluminium Extrusion Competence Centre, Belgia
Professor Odd Sture Hopperstad, Institutt for konstruksjonsteknikk, Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi, NTNU

Sammendrag

Aluminiumsprofiler har et stort anvendelsesområde og brukes i dag blant annet av bilindustrien og bygningsindustrien. For bilindustrien er det spesielt viktig å redusere vekt, da dette vil gi redusert drivstofforbruk og mer miljøvennlige biler. Derfor bruker både Opel og Renault støtfangere av aluminium i flere av sine modeller. En stor utfordring for produsentene av aluminiumsprofiler er å levere produkter med en geometri eksakt i henhold til kundens spesifikasjoner. For å bedre kunne konkurrere med stålindustrien må nøyaktigheten i produksjonen forbedres, noe dette arbeidet bidrar til.

I ekstruderingsprosessen blir aluminium varmet opp til omtrent fem hundre grader før det blir trykket ut gjennom et verktøy som former et profil, ofte med et komplekst tverrsnitt. Dette arbeidet beskriver hvordan strømningsforholdene i, og rett etter, verktøyet kan gi opphav til uønskede formvariasjoner. Både numeriske simuleringer og eksperimenter ble utnyttet for å studere strømningsfenomenene. Resultatene viser at brå variasjoner i hastighet skaper spenninger og krefter, som igjen skaper formvariasjoner. I arbeidet ble formvariasjoner eksemplifisert ved bølger på et flatt profil, men mekanismen for geometriske variasjoner er generell. Videre ble det vist at de spenningene som dannes i verktøyet under ekstrudering blir værende i profilet helt ned til romtemperatur og danner restspenninger. For å gjøre nøyaktige simuleringer av ekstruderingsprosessen er det viktig at fysikken i datamodellen er riktig. Dette arbeidet viser at hvorvidt man inkluderer elastisitet i modellen eller ikke i stor grad vil påvirke resultatene fra simuleringene, og at løsningen med elastisitet sannsynligvis er mest riktig.

Arbeidet ble utført ved SINTEF Material og Kjemi innen fagområdene metallforming og numeriske simuleringer.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Narve Trædal.