Trender och utveckling inom svetsområdet - vad är på gång? Trender och utveckling inom svetsområdet - vad är på gång?



Relevanta dokument
Forskningstrender inom mekanisk fogning vid Centre for Joining and Structures Svets- och fogningsteknik, Elmia

KTH Royal Institute of Technology

1 Svetskommissionen

KTH Royal Institute of Technology

Lean Exterior Brazing II (LEX-B)

Fogningsdagarna 2015

Termisk verkningsgrad vid TIG-svetsning

Defektreduktion vid svetsning av ho gha llfasta sta l

Därför behöver företag testbäddar för hybridfogning

AccuPocket: Manuell elektrodsvetsning utan att ansluta till elnätet Världens första bärbara elektrodströmkälla med litium-jonbatterier.

NYA INFALLSVINKLAR PÅ FOGUTFORMNING FÖR UTMATTNING. Erik Åstrand, PhD Student, IWE Manufacturing Engineering VCE, Braås

Flexible Assembly of Environmental Cars

Bygg ihop ditt egna mässystem lika enkelt som LEGO!

Rostfritt stål, korrosion & Eurocode

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

FastMig X. Get ready for the best welds of your life

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

SE Hålprofiler. Ruukki double grade.

RÖRELEKTRODER AVESTA FCW-2D OCH FCW-3D maximal och flexibel svetsning

Rev No. Magnetic gripper 3

INVERTER MULTIPROCESS MIG/MAG-TIG-MMA

Svetsreparationer vad gäller?

INNOVATION HYDRAULSLANG MED ÖVERLÄGSEN PRESTANDA FÖR SKOGSAPPLIKATIONER

Slangupprullare. Hose Reels

Metodprov för kontroll av svetsmutterförband Kontrollbestämmelse Method test for inspection of joints of weld nut Inspection specification

CompactAIR Center Ventilation - Filtrering - Uppvärmning CompactAIR Center Ventilation - Filtration - Heating

balans Serie 7 - The best working position is to be balanced - in the centre of your own gravity! balans 7,45

Why Steam Engine again??

Compraser Labs- Produktionsarena och testbädd för kompositer

Svetslärarmötet Sture Jonsson IGM Nordic AB

Strategic Research Areas

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

Oljetankar / Oil tanks

svenska Inverter strömkällor för svetsning och plasmaskärning

Gradientbaserad Optimering,

Robust och energieffektiv styrning av tågtrafik

Brandsäkerhet hos. ny europeisk handbok

Bygga fartyg i moderna rostfria stål, ett nytt koncept

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Wire-Acturated Ecoder SG31

Effektivare lågtryckskompressor - med flera användningsområden

Momento Silverline. To further protect the environment Momento introduces a new coating for our impact sockets - Momento Silverline

DuplexWeld Prediktering av mikrostruktur och egenskaper i svetsar av duplexa rostfria stål

ERS (Electrical Road System) Slide-in project within FFI program

SVETSNING I RF & PE FÖRELÄSNING 4

IMTAB Förbättrade skräddarsydda ämnen

Ta svetsningen till nya platser! addy Mig

Welding Quality Management

Strategic Research Area 1

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

LättUHS Rapport 18. Utbildningsmaterial. Lättviktprodukter i ultrahöghållfasta stål

ALbee TM. Den moderna gasflaskan som förenklar ditt arbete. Hitta din närmaste återförsäljare eller beställ din ALbee online

Smart specialisering. Kristiina Heiniemi-Pulkkinen

IL-120. Produkt Brochyr PLE st. MRP-45 + Lyft fixturplatta. Tellusvägen Vallentuna

OXSILAN -Teknologi. SPF Jan Fonselius

Magic Grippers System för att enkelt bygga robotgrippers / grippers. -- Kort presentation -- Beställ komplett katalog

TTC Industriell Tomografi och 3D-printing för effektivare produktion. Lars Lundh/KEC Karlskoga Engineering Cluster

E4 Sundsvall Sundsvallsbron

Utmattning av aluminiumkonstruktioner enligt Eurokod 9

Thomas Stenberg

4S Utbildningar Daniel Ejdeholm Swerea KIMAB

Kompositforskning vid Swerea SICOMP

Virtual Saab Automobile & General Motors

Riskhantering. med exempel från Siemens

Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar. Filip NielseN, 2017

Svetsrelaterade skador i stål Jan Wåle, Inspecta Technology

MULTIM. Challenges using mixed materials. Open report

NU ÄR DEN PERFEKTA SAMMANFOGNINGEN MÖJLIG DÅ DEN INTELLIGENTA REVOLUTIONEN ÄR KOMPLETT MED TPS/i ROBOT

Ersättning av skruvförband till VE15

Elektronikkonstruktion och CAD/CAM av Flex- & Flex Rigid. Ett Flex föds och tar sina första stapplande steg?

ALbee TM. Den moderna gasflaskan som förenklar ditt arbete. Hitta din närmaste återförsäljare eller beställ din ALbee online på albee.

Modelling and Simulation of Mold filling in gravity casting of Aluminium and MMC alloys.

H 9952 Epoxybaserat strukturlim

Touchless system för avgasutsug

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

Utfärdad av Compiled by Tjst Dept. Telefon Telephone Datum Date Utg nr Edition No. Dokumentnummer Document No.

DE TRE UTMANINGARNA..

7!34% 7!34% !34% 52-53,/

Utveckling av Laser- och Ultraljudsbaserade metoder för förbättrad processövervakning. Tania Irebo

Hur monteras olika modeller/ produkter i samma monteringsflöde?

QC i en organisation SAST

NOLAMP 10- vital laserforskning och nordisk förbrödring

Vågkraft. Verification of Numerical Field Model for Permanent Magnet Two Pole Motor. Centrum för förnybar elenergiomvandling

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda SIB 5262 KV RF

Ackrediteringens omfattning

BRUKSANVISNING / MANUAL

PRESTANDADEKLARATION. DoP: 0146 för fischer Betongskruv ULTRACUT FBS II (Metallankare för användning i betong (kraftig typ)) SV

Axxos hos GKN Driveline Köping

BRUKSANVISNING / MANUAL

Fordonsindustrins framtida utmaningar: Batterianvändning ur ett fordonsperspektiv. Göran Lindbergh, KTH och SHC Batterifondsprogrammet, 6 april 2016

Virtuellt VA med digitala tvillingar

Resultatkonferens Välkommen!

HB-Stålkonstruktion. Anpassade stålkonstruktioner för ABUS lättraverssystem. Vi klarar av dina lyft. Kransystem

Tänder din grill på sextio sekunder. Lights your grill in sixty seconds.

PRESTANDADEKLARATION. Nr 0015 SV

MagTrac F 61 MAGNETISK TRAKTORENHET FÖR LÄTT MIG/MAG- SVETSMEKANISERING

KTH MMK JH TENTAMEN I HYDRAULIK OCH PNEUMATIK allmän kurs kl

Om oss DET PERFEKTA KOMPLEMENTET THE PERFECT COMPLETION 04 EN BINZ ÄR PRECIS SÅ BRA SOM DU FÖRVÄNTAR DIG A BINZ IS JUST AS GOOD AS YOU THINK 05

WIRE TECHNOLOGY SHORT PRESENTATION OF SIMULATION ACTIVITIES AT ÖREBRO UNIVERSITY REVERSE ENGINEERING POWDER TECHNOLOGY THE FUTURE PROJECTS RESOURCES

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda S 6364 KVE RF

Transkript:

Trender och utveckling inom svetsområdet - vad är på gång? Seminarium vid ELMIA Svets & Fogningsteknik 2014-05-07 Koordinator: Joakim Hedegård, Fogningscentrum / Centre for Joining & Structures Trender och utveckling inom svetsområdet - vad är på gång? PROGRAM 13.30 13.35 Välkomna, innehåll och förväntningar Joakim Hedegård, Swerea 13.35 13.50 FoU i fokus - en trendspaning Joakim Hedegård, Swerea 13.50 14.15 Utveckling av kvalitets och övervakningstekniker Eric Lindgren, Swerea för svetsade produkter 14.15 14.40 Nya förbättringsmetoder för ökad livslängd och Thomas Holmstrand, KTH bättre prestanda 14.40 15.05 Lasern ger nya möjligheter Karl Fahlström, Swerea och Högskolan Väst 15.05 15.30 Simulering ger bättre beredning Oscar Andersson, KTH och Volvo Cars 15.30 Avslutning, möjlighet till eftersnack och frågestund 1

FoU i fokus en trendspaning Material- och Fogningsteknik är nyckelteknologier: Lättare & mer tåliga konstruktioner Bättre simulering & optimering Nya material och processer Hybridmaterial och -processer Kvalitetssäkring, förbättringsmetoder Demonterbarhet / Återvinning Tillåten kostnad? Nya karosser: olika studier, olika resultat 2

Matureness level Matureness level 2014-09-08 Fogning UHSS Fogning Alu 3

Matureness level 2014-09-08 Fogning mixade material FSW av Alu-Stål - KTH XPRES Källa: KTH XPRES 4

FEW REW 2014-09-08 Al-UHSS Hybrid Structures by FSW Al-steel subframe can reduce 25% weight, compared to all steel Source: Patent filing of 2013 Honda Accord Friction Element Welding & Resistance Element Welding Källa: Paderborn LWF, & Fogningscentrum / CJS 5

Friction Spot Joining Källa: Harms & Wende, samt GKSS AZ31/PPS-CF&GF AA5754/PPS-CF Joining time 4 seconds Plunge depth 0.2 mm RIVTAC now more feasible for composite to metal joints Optimized tip geometries for increased performance Very high speeds now possible 6

Exotic or early methods: - Spikes for hybrid joints - Arc joining & Laser joining - Local hybrid joints Composite Joint Hybrix - FSW TM Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Assembly Trends in the Automotive Industry Johnny K Larsson, Volvo Car Corporation, Gothenburg, Sweden Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 14 7

Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Challenges on Car Body Joining Technology Posed by New Lightweight Materials Various Combinations of Dissimilar Materials Efficient Joining Methods for Aluminium Components (incl. Castings) Material Combinations Involving Different Types of Plastics and Fiber Reinforced Polymers Design Rules and Dimensioning CAE Prediction Methods Joining Technologies for both Low and High Volume Production Consequences on the Industrial System [Body Shop vs. Final Assembly] Quality Assurance Issues - Process Monitoring - NDT Checking of Joint Quality Repair and After Market Mechanical, Thermal or Chemical Methods? Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 15 Research Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Load Adapted Weld Patterns by Remote Laser Welding Brazing Technology for MixMaterial Joining (Steel/Aluminium) ForceTIG for MixMaterial Joining (Polymers/Metals) FEW and RIVTAC for Mix Material Joining (Polymers/Metals) Joining Concepts for Polymer Structures (Laser & Special Methods like Induction Welding) Improved Rubber Based Crash Adhesives Spot Induction Curing of Adgesives Mechanical Joining Methods for UHSS (incl. Press-Hardened Steels) with PLUGG or Local Softening Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 16 8

Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 The Right Material at the Right Place [in the Right Amount] Audi AG Multi-Material Design Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 17 Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Challenges by Joining Multi-Material-Structures 1K- PU* Challenge #1: Thermal stresses Proposed solution: Reduce curing time or thicker adhesive layer *) Induction curing in body shop to prohibit expansion in paint shop ovens Challenge #2: Bonding on release agents (cleaning) Proposed solution: VSB = Vacuum-Suction-Blasting Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 18 9

Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 FDS = Flow Drill Screwing Audi TT and R8 Models Robot assembly (12 systems) for 229 FDS M5 (255 for roadster) with clearance hole Robot assembly for 310 FDS M5 without clearance hole Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 19 Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Self-Piercing-Turn-Solid-Riveting for Metal/CFRP Hybrid Joínts Fraunhofer IWU In-forming of the rivet head by softening the polymer matrix and displacement of the CFRP material Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 20 10

Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Continuous Laser Welding of Steel Side Doors BMW 1-Reihe [München Werk] Overall weld length/door = 2.540 mm 3.5 kw laser power [4 kw IPG fiber laser] 600 µm focal spot ALO3 welding tool [Scansonic] G3Si1 filler wire with 1.0 mm diameter Argon shielding gas [15 l/min] Welding speed 5 m/min [wfs 3 m/min] Quality Asurance Process monitoring [Lessmüller WeldEye] Power measurement [Primes PMM] Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 21 Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Adhesive Bonding in Body Shop or Final Assembly Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 22 11

BMW CFRP Body Structures i3 Elmia Svets- och Fogningsteknik 2014 Body structure weight [kg]: Fibre reinforced plastics 68.5 Thermoplastics 13.3 Elastomers 0.7 Aluminium sheets (AA6xxx) 14.8 Aluminium sheets (AA5xxx) 1.1 Aluminium extrusions 5.4 Aluminium castings 5.4 Mild steels 10.1 Adhesives, foams etc. 19.5 TOTAL WEIGHT (kg) 138.8 130 individual parts 173 m of adhesives No tunnel; no B- pillar BMW M6 CFRP roof 2004 Johnny K Larsson, Technical Specialist BIW Joining Technologies Issue date: 2014-05-07, Security Class: Open Page 23 Höghållfasta stål Svetsbarhet & egenskaper Svetsmetod Svalningshastighet Uppblandning Utmattning Tillsatsmaterial Geometri Restspänningar 24 12

Utmattning av svetsar i 1300 MPa stål Standard och LTT tillsatsmaterial Geometri och restspänningar Utmattningsegenskaper Weld Impression Analysis Laser Scanning Profiling Status: - Provning pågår - Resultat indikerar att restspänningstillstånd viktigare än geometri Structured Light Projection Rostfria stål Dupexa & Superduplexa stål Inverkan av skyddsgas & svetsläge Svetsbarhet Egenskaper Austenitiska Lasersvetsning Stelning Modellering 26 13

Robust optisk övervakning av svetsprocesser Bakgrund Automatisk optisk övervakning av svetsprocesser möjliggör utökad kvalitetskontroll och adaptiv styrning. Hur kan man göra denna typ av övervakning tillräckligt robust för att nå industrins krav på användbarhet? Optisk bildförbättring genom spectralvåglängdsseparation CMOS-kamera CMOS-kamera IR-kamera Numerisk bildsekvensförbättring genom processmodeller IR-kamera Slutsats Implementerad kunskap om processdynamik och optimerad optisk information ökar tillförlitligheten hos automatisk optisk övervakning. Mixad bildinformation Projekt med automatisk OFP för olika metoder Virvelström - InnSide (med GKN) Ultraljud - ANDTE (med VCE, GKN mfl.) LUT Merlin, WeldMindt (med TWI, GKN mfl.) Termografi SpotLight, 18-WeLdt, WeldMindt (med VCC, Volvo AB, TWI, GKN mfl.) 28 14

Simulering GTAW elektrodavstånd Bakgrund Hur elektrodens avstånd påverkar olika bidrag till värmeöverföring till basmaterialet? Simulering av temperatur, värmeöverföring (p.g.a. konduktion) värmeöverföring (p.g.a. ström) h Testfall h = 2, 3 och 5 mm Slutsatser när man ökar elektrodens avstånd: - lite minskning av värmeöverföring p.g.a. konduktion - stor spridning av arean med värmeöverföring p.g.a. elektronström samt stor minskning av värmeöverföringen vid centrum. Aktuella FoU-områden inom fogning på SSAB Förbättra svetsbarheten på befintliga produkter Öka den statiska hållfastheten på svetsade förband i höghållfast stål Förståelse och metoder för att förbättra utmattningshållfastheten på svetsade förband. 15

Ökad den statisk hållfasthet i svetsade förband på höghållfasta stål Hög fokus på att utveckla stål och processer för att nå matchande hållfasthet i svetsar på stål med sträckgräns över 960 MPa (1100, 1300.) Utveckla/kombinera befintliga svetsprocesser för att öka den statiska hållfastheten men även bibehålla en god slagsegheten i svetsen. Förståelse och metoder för att förbättra utmattningshållfastheten på svetsade förband Jobbar i många olika grupperingar för att öka förståelsen för varför utmattning uppstår och vilka faktorer som påverkar Hur kan man nyttja höghållfasta stål för att öka utmattningshållfastheten. 32 16

New essential features When the user has stated the desired welding conditions, the result of these parameters is automatically displayed in relation to the tolerance box. Presentation of WeldCalc 2.0 33 Trender och utveckling inom svetsområdet - vad är på gång? PROGRAM 13.30 13.35 Välkomna, innehåll och förväntningar Joakim Hedegård, Swerea 13.35 13.50 FoU i fokus - en trendspaning Joakim Hedegård, Swerea 13.50 14.15 Utveckling av kvalitets och övervakningstekniker Eric Lindgren, Swerea för svetsade produkter 14.15 14.40 Nya förbättringsmetoder för ökad livslängd och Thomas Holmstrand, KTH bättre prestanda 14.40 15.05 Lasern ger nya möjligheter Karl Fahlström, Swerea och Högskolan Väst 15.05 15.30 Simulering ger bättre beredning Oscar Andersson, KTH och Volvo Cars 15.30 Avslutning, möjlighet till eftersnack och frågestund 17

Utveckling Strömkällor Förbättrad styrning men måste användas rätt! Drivkrafter: tunnare material UHS material Mixmaterial förbättrad process Pulsparametrar kan optimeras på olika sätt och med olika syften Ström Spänning U/I 18

Exempel på utveckling inom MIG/MAG svetsning forcearc Spray båge Source: EWM, forcearc Exempel på utveckling inom TIG svetsning Ökad svetshastighet Keyhole-svetsning Fog med minskad volym Fokuserade ljusbågar Framföringshastighet 5 m/min vid lödning av zinkbelagda stål Inga sprut Höga strömmar, upp till 1000 A Source: EWM 19

Exempel på hybrid processer Tre-tråd Pulverbåge Tandem MAG Laser - MAG Source: Lincoln Electric Source: Esab, ICE Laser-MAG 110cm/min DOMEX 700, t=10mm Tandem-MAG 80cm/min Source: Fronius 20