Jan-Eric Ståhl

Jan-Eric Ståhl

Professor

Tel: 046-222 8595

Universitet/Högskola/Institut: Lunds universitet

Forskningsprogram: Produktionsakademien ProViking

Inom ShortCut skall skärtekniska forskningsresultat implementeras och anpassas i syfte att minska ledtiderna för nya produkter och ny teknologi.

Inom ShortCut skall skärtekniska forskningsresultat implementeras och anpassas i syfte att minska ledtiderna för nya produkter och ny teknologi.

Genom användning av verifierade modeller för skärtekniska system ges förutsättningar att prediktera verktygsegenskaper, processuppträdande och processutfall för olika arbetsmaterial och processbetingelser. Väl fungerande skärtekniska modeller möjliggör simulering och optimering av skärprocessen med avseende på styrande faktorer och erhållet processutfall. Styrande faktorer indelas i faktorgrupper benämnda A-G, vilka utgörs av bl.a. verktygssystem (A), arbetsmaterial (B), processdata (C) samt slitage och underhåll (F). Processutfallet beskrivs av resultatparametrarna kvalité (Qn), störningar och stillestånd (Sn) samt produktivitet (Pn). Skärtekniska modeller skall fastställas genom relevanta provningsförfaranden. Provningsmetoder skall väljas och utvecklas så att dessa representerar uppträdanden för kritiska resultatparametrar under industriell produktion. Vid provning kan resultatparametrarna uppträda enskilt eller i kombination. Mätning och analys av material- och processuppträdanden vid skärande bearbetning utgör en viktig del av provningsverksamheten.

Genom modeller verifierade vid skärteknisk provning som också är relevanta för industriell produktion kan teori, laboratoriemiljö och tillämpning sammanföras. Även med begränsad tillgång till fysikaliska egenskaper och skärtekniska uppträdanden kan sambandsmodeller mellan styrande faktorer och resultatparametrar ge goda indikationer på processutfallet. Omfattande provning kan därmed reduceras.  Modellerna möjliggör att goda startvärden för skärdata kan erhållas för nya kombinationer mellan t.ex. verktyg och arbetsmaterial. Konsekvensanalyser kan göras för tänkta möjliga kombinationer mellan fysikaliska egenskaper hos verktyg och arbetsmaterials skärtekniska uppträdande. Därmed ges möjlighet att simulera funktionaliteten för olika tekniska lösningar. Underlag för process- och materialtekniska utvecklingsvägar för skärtekniska system kan därmed identifieras och formuleras.

Implementerade tekniska lösningar följs upp med framtagen metodik benämnd Systematisk ProduktionsAnalys (SPA) som baserads på identifiering mellan styrande faktorer och resultatparametrar. Produktionsanalysen ger en beskrivning av en maskinutrustnings, linjes eller produktionsavsnitts prestanda avseende kvalitetsutfall, tillgänglighet och produktivitet. Objektiva jämförelser kan göras före och efter en implementering av en ny teknologi eller förändring av produktegenskaper. Produktionsanalysen ger även en klar koppling till produktutvecklingen där konsekvenser av materialval, kvalitetskrav (dimensioner, ytor, egenskaper och funktion) och detaljutformning på produktionssäkerheten kan beskrivas. Genom produktionsanalys kan tekniska utvecklingsbehov identifieras. Olika insatser kan med hänsyn till konsekvenser och resultat vägas mot varandra genom virtuella produktionsanalyser.  Miljövänliga utvecklingsvägar utan eller med begränsad användning av bl.a. smörj- och kylmedier s.k. torrbearbetning kan bedömas och anvisas.

Forskning

Forskningsaktiviteterna som bedrivs eller har bedrivits kan sammanfattas enligt nedan:

– Skärande bearbetning med specialisering mot mätning och analys av skärprocessen, utveckling av mätutrustning med högfrekvensprestanda, mekanisk och termisk modellering av skärprocesser, framtagning av modeller för optimering av skäreggars mikrogeometrier med avseende på verktygslivslängd, processtabilitet och ytbeskaffenhet, skärbarhetsstudier av olika arbetsmaterial, aktiv vibrationsdämpning med hjälp av högmagnetostriktiva material. Totalt har 7 teknologie doktorer examinerats inom delområdet.

– Vibrationsassisterad slipning med specialisering mot högfrekvensstyrning av slipprocesser med hjälp av magnetostriktiva aktuatorer i primärt syfte att tillverka unika funktionsytor.

– Tillämpad materialteknik med specialiseringarna 1) Högmagnetostriktiva material och dess användning i verkstadstekniska tillämpningar. 2) Utveckling av vibrationsassisterade infiltrationsprocesser s.k. VibroCast-metoder för tillverkning av avancerade metall- och polymerkompositer. 3) Varmpressformning av termoplastiska kompositer s.k. GMT. Totalt har 4 teknologie doktorer examinerats inom delområdet.

– Tillverkningssystem med specialiseringen systematisk störningsanalys med åtgärds- och utvecklingsplan för ökad produktionssäkerhet. Totalt har 1 teknologie doktorer examinerats inom delområdet.

– Formningsteknik med specialiseringarna 1) Vibrationsassisterad formning och formningsövervakning med hjälp av akustisk emission (AE), 2) Kortserieverktyg för formning av tunnplåt baserade på förstärkta zinklegeringar. 3) Formbarhetsstudier av avancerade tunnplåtsmaterial. 4) Simulering av makrodefekter och återfjädring i karosseridetaljer. Totalt har 2 teknologie doktorer examinerats inom delområdet.

– Kretsloppsteknik med specialiseringarna 1) Granuleringsmekanik för klippknivskvarnar. 2) Utveckling av varmpressförfaranden för tillverkning av komponenter baserade på återvunna material. 3) Utveckling av återvinningsbara kortserieverktyg. 4) Utveckling av slit- och verktygsmaterial baserade på återvunna legeringskomponenter. Totalt har 1 teknologie doktorer examinerats inom delområdet.

Projekt

Dela

Search Next Previous Deselect Project manager URL Document Partner Calendar Place Close Menu Expand User Log out Profile