haku: @keyword powder metallurgy / yhteensä: 5
hakutulos-lista
viite: 1 / 5
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Ruskola, Mikko
Työn nimi:Numerical Modelling of Pulsed Electric Current Sintering Process
PECS sintrauksen numeerinen mallinnus
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2014
Sivut:vii + 88      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Materiaalitekniikan laitos
Oppiaine:Soveltava materiaalitiede   (MT3001)
Valvoja:Hannula, Simo-Pekka
Ohjaaja:Cura, Erkin
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201410212834
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1838   | Arkisto
Avainsanat:PECS
sintering
powder metallurgy
FEM
modelling
PECS
FEM
sintraus
mallinnus
jauhemetallurgia
Tiivistelmä (fin):Tämän diplomityön tarkoituksena oli PECS sintrauksen numeerinen mallinnus elementtimenetelmällä (FEM).
Työtä varten rakennettiin elementtimallit, joissa on yhdistetty sähköiset- ja lämpöilmiöt sekä sähköiset-, lämpö- ja mekaanisetilmiöt.
Mallit rakennettiin stationäärisinä sekä ajasta riippuvaisina, PID-ohjauksen kanssa ja sitä ilman.
Mallien avulla arvioitiin sähköä johtavien ja eristävien näytteiden aiheuttamia eroja tuloksissa.
Master sintering curve (MSC) menetelmää käytettiin kuparin tiheyden kehityksen arviointiin ja se implementoitiin FEM-malliin.
Koostumukseltaan WC-12Co näytteitä sintrattiin monimutkaisiin muotoihin.
Näytteet karakterisoitiin ja prosessi mallinnettiin.

Tätä työtä varten rakennetut mallit pystyvät simuloimaan muun muassa lämpötilan, jännitteen, virran ja mekaanisenjännityksen kehitystä.
Simulaatioita voidaan käyttää suunnittelutyökaluina lämpötilaerojen ja rasitustilojen hallinnassa.
Esimerkiksi funktionaalisia gradienttimateriaaleja (FGM) valmistettaessa voi olla tarkoituksenmukaista sintrata kappaleita suuria lämpötilaeroja hyväksi käyttäen.
Lämpötilagradientti voidaan suunnitella FEM-menetelmällä.

Rakennettujen mallien tulokset vahvistettiin vertaamalla niitä kokeellisiin tuloksiin.
Verratut tulokset korreloivat hyvin.
MSC menetelmää käyttäen simuloitu kuparin tiheyden kehitys vastasi hyvin kokeellisesti mitattuja arvoja.
WC-12Co näytteet sintrautuivat täyteen tiheyteen, mutta yhteen muottiin oli syntynyt säröjä.
Monimutkainen geometria aiheutti simulaatiotulosten mukaan jännityskeskittymän säröjen sijaintiin.
Näytteille suoritetut kovuusmittaukset eivät näyttäneet eroa näytteiden välillä eikä näytteiden eri osissa.
Näytteiden mikrorakenteissa ei myöskään havaittu eroja.
Tämän työn perusteella elementtimenetelmällä tehtävä mallinnus on hyödyllinen työkalu PECS:llä tehtävän tuotannon suunnittelussa.
Tiivistelmä (eng):The goal of this thesis was to construct a finite element model (FEM) for numerical simulation of pulsed electric current sintering.
Coupled thermal--electrical and thermal--electrical--mechanical models were constructed.
The models were constructed as stationary, time dependent or PID controlled time dependent versions.
Materials properties required for accurate modelling were determined.
Differences in results using conducting and non-conducting samples were evaluated.
Densification of copper was modelled by implementing the master sintering curve (MSC) method into FEM model.
Complex shaped compacts made out of WC-12Co were sintered, characterized and modelled.

The models constructed for this thesis can simulate evolutions in temperature, voltage, current and stress distributions amongst others.
The simulations can be used as a design tool to mitigate thermal gradients and high stresses which can have undesirable effects on products.
In cases such as sintering of functionally graded materials (FGM) large thermal gradients may be desirable and can be evaluated for different designs using FEM.

The constructed models were validated against experimental results correlating well.
Simulated density evolution of copper using MSC correlated with experimental results.
Compacts with complex geometries were sintered to full density from WC-12Co powder.
However cracks were detected in one of the moulds.
Simulations indicated high stress concentration in the crack locations.
The compacts had uniform hardness and no differences in microstructures were detected.
This thesis demonstrates the usefulness of FEM modelling when designing products for PECS production.
ED:2014-10-26
INSSI tietueen numero: 49916
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI