Semisolid forging of steel component for automotive industry
- Autores: Jokin Lozares Abasolo
- Directores de la Tesis: Zigor Azpilgain Balerdi (dir. tes.)
- Lectura: En la Mondragon Unibertsitatea ( España ) en 2014
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Platon Kapranos (presid.), Eneko Sáenz de Argandoña Fernández de Gorostiza (secret.), Diana Mier Vasallo (voc.), Krizysztof Piotr Solek (voc.), Iñaki Hurtado Hurtado (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
- español
La globalización a facilitado la rápida difusión y aceptación de los clásicos procesos de fabricación, lastrando la competitividad de las compañías Europeas frente a la de los países emergentes. Para seguir siendo competitivas, dichas empresas, bien sean fabricantes de equipos originales o fabricantes de automóviles, deben deslocalizarse a países con menores costes de fabricación o investigar en procesos y productos innovadores; mediante ésto último, se logra disminuir el consumo de materias primas y el tiempo de fabricación, manteniendo, o incluso incrementando, la calidad de los componentes.
En este entorno industrial, con la imparable tendencia al alza del precio de las materias primas y la energía la fabricación ¿near net shape¿ de componentes mecánicos puede resultar un factor clave en la recuperación de la deseada competitividad.
El conformado semisólido es precisamente una de ésas técnicas ¿near net shape¿. Por todo ello, el objetivo principal de este trabajo de investigación es desarrollar a escala de laboratorio una célula de thixoforja en la que se fabriquen componentes acero de alta calidad con un menor consumo de energía y costes. La célula se convertirá así en el factor clave para la posterior industrialización del proceso.
- euskara
Gaur egun bizi dugun globalizazio egoerak ekoizpen prozesuen hedapen eta arrakasta azkarra ahalbidetzen du, enpresa Europearren lehiakortasuna oztopatuz garapen bidean dauden herrialdeen aurrean. Lehiakorrak izaten jarraitzeko bide bakarra ekoizpen kostu txikiagoa duten lurraldetara deslokalizatzea edo ekoizpen prozesu berritzaileak ikertzea da. Azken honen bitartez jatorrizko materialen kontsumoa jaitsi eta ekoizpena handituko litzateke, beti ere ekoiztutako elementuen kalitatea mantenduz edo hobetuz. Ingurune industrial honetan, material eta energien prezioak etengabe gorantz doazela, ’near net shape‘ ekoizpen prozesuak lehiakortasuna berreskuratzeko funtsezko giltzarri izan daitezke. Teknika horietako bat da, hain zuzen, solido eta likido artean egindako konformaketa. Bere ezaugarri nagusia, soberakinik gabeko azken geometria lortzeko gaitasuna, dituen abantail guztien baturak ematen dio; eraginkortasun energetikoak, ekoizpen mailak, moldeak betetzeko duen era leunak eta uzkurtze porositate baxuak. Honi esker, azken piezak lortzeko prozesu klasikoek baino pauso gutxiago behar ditu prozesu erdisolidoak. Guzti hau frogatu eta egiaztatu da Mondragon Unibertsitateko ekoizpen laborategian beren beregi garatu eta ezarri den forja erdisolidorako zelulan. Bertan pauso bakarrean lortutako piezen kalitateak erakusten duen bezala, altzairuen forja erdisolidoa prozesu sendo eta errepikagarria da, xehetasunak zehazki erakusten dituena. Lortutako emaitzek % 20-ko material aurrezpenak erakusten dituzte formaketa indarren gutxitze nabarmen batekin batera. Gainera, piezen ezaugarri mekaniko bikainek azken helburu den prozesuaren industrializazioa gerturatzen dute.
- English
Nowadays, globalisation enables a rapid uptake of the classical manufacturing and production technologies, thus making it much harder for European companies to compete with low labour costs of emerging countries. In order to remain competitive, these factories, such as OEM´s and automotive companies, have to either relocate their main production to low labour cost countries or invest in innovative production processes; in so doing they mainly allow lowering raw material consumption and production time while they perform high quality components. In this industrial framework, with the current trend in prices of raw material and their sources, near net shaping of mechanical components will become a key factor to get the desired competitiveness. Semisolid metal (SSM) forging is one of those near net shape techniques. It presents several advantages, such as energy efficiency, production rates, smooth die filling and low shrinkage porosity, which together lead to near net shape capability and thus to fewer manufacturing steps than in classical methods. The foregoing advantages have been tried and tested in the semisolid forging cell developed and implemented at the forming laboratory of Mondragon Unibertsitatea. The high quality components, obtained in a single step, show that thixo-lateral forging of steels is a robust and highly repeatable forming process with a great surface finishing and much more remarked details. Material savings of the 20% have been reported together with a substantial decrease of the forming forces. In addition, great mechanical properties have been achieved which brings the process closer to the desired final industrial application.
- español
