MISKOLCI EGYETEM ANYAGSZERKEZETTANI ÉS ANYAGTECHNOLÓGIAI INTÉZET
Autóipari vékonylemezek kötésegyenértékűségének vizsgálata Konferencia cikk Kidolgozta:
Prém László1, Dr. Balogh András2 PhD hallgató1, egyetemi docens2
Készült:
a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0029 a Járműipari anyagfejlesztések projekt keretében
A projekt szakmai vezetője:
Dr. Tisza Miklós egyetemi tanár
Miskolc 2014
Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság Hungarian Technical Scientific Society of Transylvania Societatea Maghiarií Iehniro-Stilntifkü din Transilvania
Nagyszeben , 2014. április 24-27. Sibiu, April 24-27, 2014 Sibiu, 24-27 oprilie 2014
!iA j j l
ISSN 2068-1267
Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos
Társaság
Hungarian Technical Scientific Society of Transylvania Societatea
Maqhiará Tehnico-Stiintificá
din Transilvania
,
OGET 2014 XXII. Nemzetközi Gépészeti Találkozó 22nd International Conference on Mechanical Engineering Conferinta tnternatlonalá de Inginerie Mecanica, ed. a XXIl-a
Nagyszeben, 2014. április 24-27. Sibiu, April 24-27,2014 Sibiu, 24-27 aprilie 2014
Kiadó / Publisher / Editura Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság - EMT Hungarian Technical Scientific Society of Transylvania Societatea Maghiará Tehnico-Stiintificá din Transilvania Szerkesztő / Editor Dr. Csibi Vencel-József
Nyomdai előkészítés / Desktop publishing / Tehnoredactare Prokop Zoltán Nyomda / Print / Tipografia INCITATO, Kolozsvár / Cluj
A konferencia szervezője Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság - EMT Gépészeti Szakosztály Organizer Hungarian Technical Scientific Society of Transylvania Mechanical Engineering Department Organizator Societatea Maghiará Tehnico-Stiintificá din Transilvania Departamentul de Inginerie Mecanicá Társszervezők / Co-organizers / Co-organizatori Kolozsvári Műszaki Egyetem (UTCN), Mechatronika és Gépek Dinamikája Osztály Universitatea Lucian Blaga Egyetem, Sibiu / Nagyszeben MT A - Kolozsvári Akadémiai Bizottság Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar Miskolci Egyetem, Gépészmérnöki és Informatikai Kar Széchenyi István Egyetem, Műszaki Tudományi Kar, Győr Pannon Egyetem, Veszprém Kecskeméti Főiskola Óbudai Egyetem, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar, Budapest AGIR, Filiala Cluj - Romániai Általános Mérnök Egyesület, Kolozsvári Fiók A konferencia elnöke / Chairman / Presedintele conferinteí Dr. CSIBI Vencel-József A konferencia tudományos bizottsága / Scientific committee / Comitetul stiínnfíc Dr. CSIBI Vencel-József Dr. ÁBRAHÁM György Dr. BARABÁS István Dr. BEJAN Mircea Dr. DUDÁS Illés Dr. HORVÁTH Sándor Dr. KAMONDI László Dr. KUNDRÁK János Dr. NAGY Vince Dr. PÁLFFY Károly Dr. TIMÁR Imre Támogatók / Financial Support / Cofínantatori Bethlen Gábor Alapkezelő Zrt. - Budapest / Budapesta
Magyar Tudományos Akadémia - Domus program, Budapest / Budapesta
Tartalomjegyzék - Content Az egyéni szinérzékelés jellemzése az OCS szinrendszerben Individual Color Perception in OCS System ÁBRAHÁM György, VERES Ádám
12
Virtuális fékpad labor kialakítása a győ ri Széchenyi István Egyetemen Development of A Virtual Engine Dynamometer at Széchenyi István University, Győr AGÓCS Tamás, HANULA Barna, SZABÓ Zsolt
16
Közúti közforgalmú közösségi közlekedés energetikai előrebecslése Energetic Forecast of Road Public Transport ANDREJSZKI Tamás, TÖRÖK Ádám
20
Költségkímélő biohajtóanyagkoncentráció-érzékelő fej lesztése Developement of Cost-effective Biofuel Concentration Sens or BARABÁS István
24
Nyomáshatároló szelep zárótestére ható áramlási eredetü ellenálláserő kísérleti vizsgálata Analysis of Flow Induced Drag Force Acting on the Poppet of a Pressure Relief Valve BAZSÓ Csaba, HŐS Csaba
28
Kettős tüzelőanyagú motor égéstörvényének meghatározása az AVL Boost modellhez Determination of a Dual-Fuel Diesel Engine Combustion Model for the AVL Boost Software BERECZKY Ákos, LUKÁCS Kristóf, SIPOS Ádám
32
Belsőégésű motor súrlódás mérő próbapad beüzemelése és a próbapadon végzett első mérések eredményei a Széchenyi István Egyetemen Installation of a Friction Measuring Dynamometer for Internal Combustion Engine and its First Cycles ofOperation at Széchenyi István University BERENCSIK Szabolcs, TÓTH-NAGY Csaba
36
Cink bevonatos duálfázisú lemez csaphegesztése Stud Welding of the Dual Phases Sheets with Zinc Coating BERNÁTH Mihály, JUHÁSZ Krisztina
40
A kvantitatív információrobbanás tudományos, társadalmi és gazdasági kihívásai Scientific, Social And Economic Challenges Of Quantitatíve Information Revolution BESENYEI Lajos
43
A forgácsolási sebesség hatása a fajlagos forgácsolóerőre: modellalkotás az S960QL nagy szilárdságú szerkezeti acél homlokmarásához The Effect of the Cutting Speed on the Specific Cutting Force: New Model for the Face Milling Of S960ql High Strength Structural Steel BIRÓ István, SZALAY Tibor
46
Különleges bioanyagok lézersugaras megmunkálása Laser Processing of Advanced Biomaterials BITAY Enikő, DOBRÁNSZKY János
50
Új geometriájú spiroid csigahajtás és megmunkálószerszám gyors prototípusgyártása Rapid Prototyping of a New Geometric Spiroid Worm Gear Drive and Manufacturing Tool BODZÁS Sándor, DUDÁS Illés
54
Az ellenállástényező meghatározása hatványközegben On the Determination of the Drag Coefficients in Power Law Fluid BOGNÁR Gabriella
58
Aluminium mátrixú hibrid kompozitok kopási tulajdonságainak vizsgálata Wear Behavior of Aluminum Matrix Hybrid Composites BOZÓKI Benjámin, MÁJLINGER Komél
62
Anagypontosságú Klingelnberg-Palloid kónikus fogaskerékhajtás kinematikai ellenőrzése The Checking of high Accuracy Klingelnberg Palloid Gear Ovidiu CIUCUR, Mihai SUDRIJAN, Dana HERCIU
66
Virtuális robotlabor létrehozása RobotExpert segítségével Creating a Virtual Robotic Cell with Robotexpert Software System CSERVENÁK Ákos, SZABÓ Szilárdné MAKÓ Ildikó
70
OGÉT-2014
5
XXII.
NEMZETKÖZI
GÉPÉSZETI
TALALKOZÓ
Hengeres tartályban erősen forgó áramlás numerikus vizsgálata CFD Study of the Highly Swirling Flow in a Hydrodynamic Mixer CSIPPA Benjamin, CSIZMADIA Péter
74
Nemnewtoni folyadék-levegő szabadsugár felbomlási hosszának kísérleti vizsgálata Experimental Research of the Liquid-Air Jet Break Up in the Case of Non-Newtonian Fluids CSIZMADIA Péter, HŐS Csaba
78
Termékorientált szolgáltatás: karbantartás Product Oriented Service: Maintenance CSORTÁN Beáta Zsuzsanna, HORÁK Péter
82
Porkohászati szinterelt acélok hőtani tulajdonságainak vizsgálata Investigation the Thermal Properties of Sintered Metals CZAMPA Miklós, SZALAY Tibor
86
A CAD-CAM rendszerek oktatásának modem módszerei Modem Methods In Educational Process for CAD-CAM Systems Juraj CZIFRA, Peter SZABÓ, Iveta PÓLY A
90
Hegesztett lemezek visszarugózása Spring Back of the Tailor-welded Blanks DANYI József, VÉGVÁRI Ferenc, KECsKÉs
94
Bertalan
Különböző folyáshatárú acélok és hegesztett kötéseinek kisciklusú fárasztása Different Yield Strength Steels and their Welded Joints Under Low Cycle Fatigue DOBO SY Ádám, NAGY Gyula
98
Hengerfalon alkalmazott, fémszórt, változó krómtartalmú felületi bevonatok tribológiai tulajdonságainak vizsgálata Investigation on the Tribological Behavior of Therma l Sprayed Coatings with Varying Chromium Content Applied to Cylinder Liners DUDÁS Alexander, ERENEC Tibor, SCHINTZEL Kay
102
Belső égésű motor különbözö felületi bevonattai ellátott dugattyúgyűrűinek tribológiai összehasonlítása oszcilláló tribométeren Investigation on the Tribological Properties of Internal Combustion Engine Piston Rings with Different Surface Coatings Using a High Frequency Friction Machine DUDÁS Alexander, CSONT Balázs, SCHINTZEL Kay
107
Új geometriájú spiroid csigahajtás tervezése és gyártása Designing and Production of a New Geometric Spiroid Worm Gear Drive DUDÁS Illés
III
Direkt- és konszenzuál-pupilláris fényre flex vizsgálata Direct- and Consensual-Pupillar Light Reflex Inspection FEKETE Róbert Tamás, RAJ Levente, HORVÁTH Anna
115
Otto-motor hengerfej szívócsatorna áramlási tulajdonságainak optirnalizálása végeselemes módszer támogatásával Otto Engine Cylinder Head Inlet Channel Airflow Optimization with Finite Element Method FODOR Antal.
119
Mély-fúróciklusok optirnalizálása .Fanuc'' típusú vezérléseknél Optirnizing Deep-Drilling Cycle "Fanuc" Type Controls FODOR Antal, BOZA Pál
123
CAD/CAM alkalmazások integrációja forgácsolt alkatrészgyártásba The lntegration of CAD/CAM Applications Into Cutted Component Production GEIER Norbert
127
Gyártórendszer szimulációs modellek automatikus előállítása Automatic Creation of Simulation Models of Manufacturing Systems HARASZKÓ Csaba, NÉMETH István
131
Önjáró vízfelszín-mérő eszköz fejlesztése nyílt felszínű csatornához Develop of an Surface Measurement Device for Open Channel Flows HARASZTI Péter
135
6
EMT
Akusztikusan gerjesztett kavitációs buborék stabi! periodikus megoldásainak vizsgálata An Analysis of Stable Periodic Solutions of an Acoustically Excited Cavitation Bubble HEGEDÜS Ferenc
138
Homlokkereket generáló tóros csiga The Generating Toroidal Worm of Face-Gear Drive Daniela HERCIU, Dorin HERCIU, Mihai SUDRJJAN, Ovidiu CIUCUR
142
Minimális energiafelhasználású villamos hajtású jármű központi vezérlőegységének és telemetriás alrendszerének fejlesztése Development of the Engine Control Unit and Telemetry System of an Energy Efficient Electric Vehicle HORVÁTH Ernő, PUP Dániel, KOCSIS SZÜRKE Szabolcs, SZUROMI Csaba
146
Felületmódosító eljárások hatása az érdesség M-rendszerű és motifparamétereire Effect ofSurface Finishing to Roughness Parameters ofM- and Motif-Systern HORVÁTH Sándor, CZIFRA Árpád, LIPUSZ Gergely Levente, NAGY Viktor..
149
Egyetemi lelkészség az Óbudai Egyetemen University Chaplaincy at Óbuda University HORVÁTH Sándor, LEGEZA László
153
Hibamegelőzési módszerek a logisztikai folyamatokban Failure-Prevention Methods in Logistic Processes ILLÉS Béla
156
Rakodógép-alkatrészeket megmunkáló, fúró-maró CNC gép orsószekrény-feszítésére alkalmazott kötélzet meghibásodási okainak a feltárása Reasons ofWire Rope Breakage in Case of Guy Rope ofCNC Machine Headstock Used for Manufacturing of Loading Machine Components ILLÉS Béla, NÉMETH János
160
Szerszámpálya-generálás zsebek megmunkálásához Toolpath Generation for Pocket Machining JACSÓ Ádám, MÁTYÁSI Gyula
164
DCO 1 és DP 1000 minöségű autó ipari lemezek ponthegesztése Spot Welding on Automotive Sheet of Differing Quality (type DCO 1 and DP 1000) JUHÁsz Krisztina, VÉGVÁRJ Ferenc
168
Fogtőfeszültség, feszültségkoncentráció tényező számítása nem-szimmetrikus fogalakú fogaskerekeken Tooth Root Stress and Stress Concentration Factor Calculation ofNon-Symmetric-Toothed Gears KAMONDI László, DRÁGÁR Zsuzsa
172
A hőmérséklet, az áramlási sebesség és a koncentráció együttes hatása vízbázisú polimeradalékos közeg hűtőképességére The Joint Effect of Temperature, Agitation and Concentration on Cooling Power of Water Based Polymer Quenehant KEREKES Gábor, KOCSISNÉ 8aán Mária, FELDE Imre
178
Harmonikusan gerjesztett gázbuborék nemlineáris dinamikai vizsgálata nagy viszkozitású folyadékban The Nonlinear Dynamical Analysis of a Harmonically Excited Gas Bubble in High Viscosity Liquid KLAPCSIK Kálmán, HEGEDÜS Ferenc
182
Jármű ipari alkalmazásokban használt napelemeket tesztelő berendezés villamos és informatikai felépítése Electricai and Informatics System of a Solar Panel Test Equipment for Automotive Applications KOCSIS SZÜRKE Szabolcs, SOMOGYI Huba
186
Elektromos meghajtású jármű szimulációs modelljének felépítése IPG CarMaker és AVL CRUISE programokban Structure of a Simulation Model for an Electric-powered Vehicle in the IPG Carmaker and Avl Cruise Programs KÖRÖS Péter, ORBÁN Tamás
190
Merev kerék deformálódó talajon történő mozgásának modellezése diszkrét elemes módszer segítségével Modelling the Motion of the Rigid Wheel on Deformable Soil Using Discrete Element Method KOTROCZ Krisztián, KERÉNYI György
194
Az előfeszítés hatása kapacitív mikrokapcsoló kapcsolási idejére Effect of Prestress on the Switching Time of a Capacitive Microswitch KOVÁCS Ádám
198
OGÉT-2014
7
zl GÉPÉSZETI TAlÁLKOZÓ Logisztikai olyamatok teljesitménymérése Performaace Measurement of Logistical Activities KOVÁCS György
202
Statikailag határozatlan forgóváz szerkezet nemlineáris optimálás a Nonlinear Optimization On Statically Indetermined Bogie Structure KULCSÁR Tamás, TlMÁR lrnre
206
Formula Student versenymotor töltetcsere folyamatainak optimalizálás a AVL Boost-ban The Charge Motion Optimization for Aformul Student Race Engine in AVL Boost KURUCZ Gergő, NAGY András
209
Nagyszilárdságú acélok fázisátalakulásainak meghatározása fizikai szimuláció és matematikai modellezés segítségével Phase Transformation Diagram of high Strength Steel by Physical Simulation and Mathematical Modellisation KUZSELLA László, RÉGER Mihály
213
Korszerű diagnosztikai célú teljesítménymérési lehetőségek Modern Diagnostical Methods for Performance Measurements LAKATOS lstván
217
Gépjárművek részecske emissziója Particle Emissons ofVehicles LAKATOS István, IMRE Kornélia, HOFFER András, CZEGLÉDI Dávid
221
Az okulár beállításához használatos rugalmas kötésü rendszer The Flexure Hinges System for Eyepieces Positioning LATES Daniel, NOVEANU Simona, CSIBl Vencel
225
Faipari célgép vezérlése Control ofa Wood Machining Equipment LÉNÁRT József
229
A modellalkotás alapelvei és oktatás ának módszerei Theory and Methods of Model Creation M. CSIZMADIA Béla
232
Csigatengely-gyártórendszer modellezése Plant Simulation rendszerben Modeling ofProduction System ofWorm-shaft in Plant Sirnulation System MÁNDY Zoltán, DUDÁS Illés
236
A légi szállítás fejlesztési lehetöségeiből adódó logisztikai feladatok Logistical Tasks Originated from the Development Possibilities of Air Transport MANG Béla, VARGA Zoltán
240
Arkhimédész-féle spirál fogvonalú hengeres fogaskerekek tangenciális elötolásos lefejtésének kinematikája egyparaméteres burkolás esetében The Kinematics of the Tangential Feed Provided Tooth Cutting Process by Cylindrical Gears Having Archimedean Spiral Shaped Tooth Line in Case of Single Parameter Meshing Process MÁTÉ Márton, HOLLANDA Dénes, FALUVÉGI Erzsébet...
244
Új szemlélet a lineáris dörzshegesztés technológiai paramétereinek optimalizálásában New Approach for Optimization of Technologicai Parameters at Friction Stir Welding MElLINGER Ákos, TÖRÖK Irnre
248
Az emberi tájátalakítás hőháztartási összefUggései Heat Balance Relations of Human Transformation of Landscapes MOHAROS Sándor
252
100 éves a termikus szórás The Thermal Spraying Has Been Applied for 100 Years MOLNÁR András, BUZA Gábor, BALOGH András
256
Kerámia hengerfal bevonatok kiértékelése konfokális mikroszkóp segítségével Evaluating Ceramic Cylinder Liner Coatings with Confocal Microscopy MUSTÓ Veronika, NAGY András
261
8
EMT
Elektro-hidraulikus célgép módszeres tervezése Design of an Electro-Hydraulic Machine Tool NAGY Lajos
265
Sík szabadsugarak instabilitásának vizsgálata Investigation of the Instability of Planar Jets NAGY Péter Tamás, PAÁL György
269
A hidrociklonban kialakuló légmag új értelmezése New Interpretation of the Air Core developing in the Hydrocyclone NÉMETH Jenő, TIMÁR Imre
273
Vezérműlánc-vizsgáló próbapad fej lesztése Timing Chain Test Bench Development NÉMETH Márk, SZALAI Ádám, PAULOVICS László
277
Néhány érintkezési optimalizálási probléma elemzése Analysis of the Same Contact Optimization Problems PÁCZEL T István, BAKSA Attila
281
Talajmaró energiafelhasználásának vizsgálata növényházban Study of the Rotary Tiller's Energy Consumption in Greenhouses PÁSZTOR Judit
285
Nyomásérzékeny szenzoranyagok karakterizálása Characterization of Pressure Sensitive Materials PINTÉR Ákos
289
Ciklois szerszámpálya körrel történő közelítésének hibája The Failure of a Cycloid tool Path Approximation by Circle PÓKA György
293
Szemcsés anyagok szárítása fluidizációs szárító berendezésben Drying of Granules in a Fluidization Bed Dryer POÓS Tibor, SZABÓ Viktor
297
Négyoldalú térmechanizmus kinematikai vizsgálata kényszeregyenletek segítségével Kinematic Analysis of Quadrilateral Spacial Mechanism with Constraint Equations POPA-MüLLER Izolda, PAPP István
301
Autóipari vékonylemezek kötésegyenértékűségének vizsgálata Investigation of Equivalence Between Arc Spot and Resistance Spot-welded Joints of Automotive Steels PRÉM László, BALOGH András
305
Egy 4 szabadságfokú modell-robot inverz kinematikai feladata Inverse Kinematical Solution of a 4 Dof Model-robot RÓNAI László, SZABÓ Tamás
309
Számítógépes LCD monitorok új típusú kalibrálása Study of New Method to calibrate LCD Monitor SAMU Krisztián, HONOS Bálint.
.: 313
Formula Student versenymotor főtengely és forgattyúház tömegének csökkentése Minimizing the Weight of the Crank Shaft and Crank Case of a Formula Student Racing Engine SA SS Péter, NAGY András
317
Globális trendek a hajtásrendszerek fejlesztésében az AUDI és a Volkswagen szemszögéből Global Trends in Powertrain Development SCHINTZEL Kay
321
Az EBM gyártás hatása scaffoldok esetén Effect of EBM Manufacturing in Case of Scaffolds Geometry SIMONOVICS János, BUJT ÁR Péter, VÁRADI Károly, Andrey KOPTYUG
325
Korszerű, több kritériumos kockázatkezelési módszertan alkalrnazásának lehetőségei a kiterjesztett logisztikai hálózatokban Introducing a Multicriteria Risk Assessment Methodology and its Possibilities of Application in an Extended Logistics Environment SKAPINYECZ Róbert, ILLÉS Béla
329
OGÉT-2014
9
XXII.
NEMZETKÖZI
GÉPÉSZETI
TALÁLKOZÓ
Vasúti jármű fékezési folyamatainak többtest szimulációs vizsgálata Multibody Simulation of the Braking Process ofa Railway Vehicle SZABÓ György
333
Géphibák rezgésspektrumainak vizsgálata modul rendszerű diagnosztikai próbapadon Examination ofVibration Spectra for Machine Failures on the Diagnostic Test Bench SZABÓ József Zoltán, LENDVAY Marianna
339
Hallgatóijárműépítő versenyek hatása a mérnökképzésre The Effects of the Student Vehicle Competitions on the Engineering Education SZABÓ Tamás
343
Matematikai statisztikai módszerek alkalmazása vérnyomásgrafikonok elemzésére Mathematical Analysis of Blood Pressure Data Using Statistical Methods SZABÓ Viktor, GONDOS Tibor, HALÁSZ Gábor
347
Vezérműlánc-vizsgáló próbapad olajkondicionáló körének fejlesztése Development of Oil Conditioning System of a Timing Chain Test Bench SZALAI Ádám, NÉMETH Márk, PAULOVICS László
351
Szerszámkopás becslése mikrofúrás esetén mesterséges neurális háló alkalmazásával Estimation of the Wear of Micro Drill Using Artificial Neural Network SZALAY Tibor, BIRÓ István, Amit Kumar JHA, Karali PATRA
355
Mikrofúró kopásának vizsgálatára és kiértékelésére kifejlesztett módszer Experimental Method for lnvestigate and Evaluate the Tool Wear of Micro Drills SZALAY Tibor, CZAMPA Miklós, CSALA Vilmos, FARKAS Balázs
360
Folyadékfilm kenésű nagy fajlagos terhelésnek kitett felületek tribológiai elemzésére szolgáló modellezési eljárás fejlesztése Modelling Method Development for Tribological Investigation ofFluid Film Lubricated Surfaces Under High Contact Pressure SZÁ VAr Szabolcs
364
Szürőanyagok hatásának vizsgálata a kísérleti célú napelem cella vizsgáló berendezéssel Testing of the Effects ofFiltering Materials with the Help of an Experimental Solar Cell Measurement Device SZÉKELY János Ádám, SZUROMI Csaba
368
PIO-es jelű vasúti féktuskó szövetszerkezeti és nyomógvizsgálata és végeselemes modellezése Material Structure and Compression and Testing and Finite Element Modeling of PIO Railway Brake Block SZÜCS János, VÁRADI Károly, FÁBIÁN Enikő Réka
371
A koncepcionális tervezés környezeti szempontjai Environmentally Aspects of Conceptual Design TAKÁCS Ágnes
375
Keményesztergálási művelet végeselemes analízisének 1ehetőségei Possibilities ofFinite Element Simulation of Hard Cutting Process TAKÁCS Márton
379
Járműipari logisztikai rendszerek szimulációs vizsgálati lehetőségei Possibilities ofthe Simulation Examination for the Automotive Logistics Systems TAMÁS Péter, ILLÉS Béla
383
Maradófeszültség-mérések a STYLE csonkmaketten Residual Stress Measurem~~ts.?n Style Nozzle Mock-up TATÁRLevente, TOROK Gyula
387
Ponyvák hajlító vizsgálata új mérési módszerrel Flexural Analysis of Coated Fabrics with New Measuring Method TATÁR Nikoletta
391
Csőfal modell fejlesztése könnyen deformálódó csövekben folyó áramlások leírásához Development of a Wall Model for the Description of Fluid Flow in Highly Elastic Pipes TILL Sára
395
Konstrukciók hőszigetelésének optimálása Optimization of Heating Isolation of Constructions TIMÁR Imre, HORVÁTH Pál
399
10
EMT
Új technológiai megoldások a lemezalakítasban New Innovations in Sheet Metal Forming TISZA Miklós
403
Nagyszi lárdságú lemezanyagok alakíthatósága Forrnability of High-Strength Steels TISZA Miklós, KOVÁCS Péter Zoltán, GÁL Gaszton, KISS Antal, LUKÁCS Zsolt
411
Gyorsított fogfelület-rnodellezési eljárás pontosságvizsgálata Preci sion Study of Speeded Tooth Surface Modelling Procedure TOL VAL Y-ROse A Ferenc, FORGÓ Zoltán
415
Akusztikusan gerjesztett kavitációs buborék nemlineáris dinamikai vizsgálata Nonlinear Dynamics of an Acoustically Exeited Cavitation Bubble VARGA Roxána, PAÁL György
419
Fogaskerekes hajtómüvek merülő olajzási minirnálmodelljének kísérIeti vizsgálata Experimental Investigation of a Gearbox Dip Lubrication Minirnal Model .. VÁRHEGYI Zsolt, KRISTÓF Gergely
423
Az őrlemények fajlagos-felülete és kapcsolat az előállító berendezések energetikájával The Specific Surface of Ground Products and the Relation to Encrgetics of Equipments Producing Them VERDES Sándor
427
Járművezérlő szoftverek biztonsági kérdései Security Problems of Engine Control Softwares WAGNER György
431
Pályagörbék numerikus számítása nagyméretű időfüggő sebességterekben Numerieal Calculation ofPathlines in Large Time-Varying Velocity Fields ZÁ VODYSZKY Gábor, PAÁL György
435
Vasúti kerékabroncs végcselemcs hőtani és feszültségi vizsgálata Thermal and Stress Fc Analysis of a Rail way Wheel ZWIERCZYK Péter Tamás, V ÁRADI Károly
438
OGÉT-2014
11
Autóipari vékonylemezek kötésegyenértékűségének vizsgálata Investigation of equivalence between arc spot and resistance spotwelded joints of automotive steels PRÉM László1 PhD hallgató, Dr. BALOGH András2 egyetemi docens 1: Miskolci Egyetem, Miskolc, +0036-46-565-111/1844,
[email protected] 2: Miskolci Egyetem, Miskolc, +0036-46-565-111/1844,
[email protected]
Abstract In this paper, we investigate the equivalence of GTAW spot-welded and resistance spot-welded joints, made from a high strength automotive steel sheet and examined the substitution possibility of the two welding variants. In detail, we analyze the macrostructure and the tensile-shear strength of the joints having the same joint diameter. Összefoglaló Jelen cikkben egy nagyszilárdságú autóipari acél vékonylemez különböző kötéstechnológiákkal készült pontkötéseinek egyenértékűségét, a hozaganyag nélküli AWI ívponthegesztés és a kétoldali ellenállásponthegesztés kölcsönös kiválthatóságát vizsgáljuk. Részletesen elemezzük a kötések makroszerkezetét, nyíró-szakító erejét és az azonos pontátmérő készítésének lehetőségét. Kulcsszavak: autóipar, ellenállás-ponthegesztés, AWI ívponthegesztés, kötésegyenértékűség, kölcsönös kiválthatóság.
1. KÖTÉSTECHNOLÓGIÁK AZ AUTÓIPARBAN Az autóipari vékonylemezeket többnyire valamilyen ellenállás- és ívhegesztő eljárással, néhány speciális (pl. rosszul hegeszthető anyagok) esetben pedig a hegesztés rokontechnológiáihoz tartozó kötési eljárással egyesítik [1]. Az elmúlt évek innovációinak és fejlesztéseinek eredményeként az autóipari kötéstechnológiák között olyan eljárások alkalmazása és lassú térnyerése figyelhető meg, mint a ragasztás, a forrasztás és a különféle mechanikai módszerek (szegecselés, clinching, stb.).
1. ábra Felsőkategóriás gépkocsik body in white egységének gyártása során alkalmazott hegesztő- és egyéb kötőeljárások alkalmazásai részaránya [2]
Mindezek ellenére kijelenthetjük, hogy az 1. ábrán szereplő kötési eljárások közül az autóipari vékonylemezek pontkötéseinek létesítése során a legtöbb mérnöki és gazdasági előnnyel még napjainkban is a hagyományos ellenállás- és ívhegesztő eljárások rendelkeznek, és nagy biztonsággal prognosztizálható, hogy ezen eljárások vezető szerepe a közeljövőben is megmarad [3].
2. AZ ELLENÁLLÁS-PONTHEGESZTÉS ÉS AZ ÍVPONTHEGESZTÉS A járműgyártásban az ellenállás-ponthegesztést és az ívponthegesztést vékonylemezek, illetve vékonylemezek és vastag szelvények átlapolt kötéseinek hegesztéséhez (pl.: burkolatok felhegesztése) használják. Az ívponthegesztés tehát bizonyos esetekben az ellenállás-ponthegesztés alternatívájaként szolgálhat, ezért előnyeit és korlátait a vele való összehasonlításban célszerű értékelni. A kétoldali ellenállás-ponthegesztés legfontosabb előnyei az ívponthegesztéshez viszonyítva a következőkben foglalhatók össze: minimális a hőbevitel, következésként minimális az anyagszerkezeti behatás, a deformáció és a belső feszültség is, amely különösen fontos lehet a korszerű nagyszilárdságú autóipari acélok hegesztése során. Ellenállás-ponthegesztéskor a hegesztési folyamat nagyon gyors, csak tranziens szakaszok alkotják (nincs állandósult állapot), a varratok hűlése a folyadékhűtésű, jó hővezető elektródok miatt gyorsabb, mint ívponthegesztésnél, ahol a hegesztési idő legalább egy nagyságrenddel hosszabb. Az ellenállás-ponthegesztés teljesen gépesített, esetenként automatizált (robotizált) hegesztő eljárás, ahol hegesztő helyett operátor kezeli a berendezést, illetve a beállítás, kezelés és felügyelet nem igényel speciális kézügyességet, azaz nincs szükség minősített hegesztőkre, akikből egyébként is mindig hiány van. Ezzel szemben az ívponthegesztést rendszerint kézzel hajtják végre, az eljárás csak korlátozottan gépesíthető. Az ellenállás-hegesztés nem igényel gázvédelmet, a hegesztés közbeni védelem az esetek legalább 95%-ában csak mechanikai, nincs villamos ív, következésként nincs veszélyes fényhatás és fröcskölés, mint ívhegesztéskor. Hátrányként azonban feltétlenül meg kell említenünk, hogy az ellenállás-hegesztési technológiák nagyon érzékenyek a felületi állapotra, a berendezés hordozhatósága a villamos és pneumatikus/hidraulikus hálózat és a hűtésigény miatt erősen korlátozott, a hozzáférési feltételek korlátozottabbak, a hibás varratok azonos eljárással nem javíthatók, ezzel szemben egy ívhegesztő berendezés ára jelentősen alacsonyabb, könnyebben hordozható, enyhébb a felület-előkészítéssel szembeni követelmény, elegendő az egyoldali hozzáférés és a hibás varratok viszonylag könnyen javíthatóak. Az előzők szerint és az ezzel egyező üzemi tapasztalatoknak megfelelően, ha a pontkötések készítése során a kétoldali hozzáférés biztosított, akkor az elsődlegesen alkalmazandó hegesztési technológia a kétoldali ellenállás-ponthegesztés. Egyoldali hozzáférés (és ellenállás-hegesztő berendezés hiányában) esetén az ellenállás-ponthegesztés alternatívájaként szolgálhat az ívponthegesztés. Jelen cikkünkben a nagyszilárdságú, 1 mm-es falvastagságú DP 600-as acél vékonylemez kétoldali ellenállás-pont és hozaganyag nélküli, AWI ívponthegesztett kötéseit hasonlítjuk össze.
2. ábra Vékonylemezek átlapolt kötéseinek a) kétoldali ellenállás-ponthegesztése és b) hozaganyag nélküli AWI ívponthegesztése
3. PONTKÖTÉSEK EGYENÉRTÉKŰSÉGÉNEK VIZSGÁLATA A ferrit-martensites szövetszerkezetű DP 600-as nagyszilárdságú autóipari acél a hagyományos ellenállás- és ívhegesztő eljárásokkal a célnak megfelelő minőségben egyaránt jól hegeszthető. Hegesztésükkor azonban feltétlenül figyelembe kell venni, hogy az acél kedvező tulajdonságait biztosító különleges heterogén szövetszerkezet az alakítási folyamat, az interkritikus hőmérsékleten történő hőkezelés és a lehűtés célirányos kombinációjának eredménye, ezért ezeknél az acéloknál ezt az eredeti, kiinduló anyagállapotot sajnálatos módon még hegesztést követő hőkezeléssel sem lehet visszaállítani. A DP 600 jelű lágyacél vegyi összetétele és mechanikai jellemzői Vegyi összetétel
1. táblázat Mechanikai jellemzők
Megnevezés
C (%)
Mn (%)
Si (%)
S (%)
P (%)
Rm (MPa)
Re (MPa)
A80 (%)
Műbizonylati érték
0,098
0,81
0,20
0,002
0,015
669
448
18,7
A DP acélok túlzottan kemény munkarenddel történő ellenállás-ponthegesztésekor a heglencse és a hőhatásövezet edződési veszélyével, a törésig rendelkezésre álló alakváltozási tartalék csökkenésével kell számolnunk. Az autogén, semleges védőgázas volfrám elektródos ívponthegesztés technológiájának tervezésekor pedig figyelembe kell venni, hogy hozaganyag hiányában a mikroötvözők bizonyos mértékben kiéghetnek, túlzottan nagy hőbevitel esetén a kötés kilágyulhat, megeresztődhet, illetve szívódási üreg képződhet. A DP 600-as acél pontkötéseinek egyenértékűsége alatt a nyíróerővel való terhelhetőségi egyenértékűséget értjük, ezért az ellenállás-pont és ívponthegesztett kötések vizsgálatakor a teherbírást szabványos nyíró-szakító vizsgálatokkal elemeztük. Az ellenállás-ponthegesztési kísérleteknél egy a kemény munkarendhez tartozó hegesztési idő és elektróderő állandó értéken tartása mellett az áramerősséget a kifröccsenési határig fokozatos növeltük. Az ívponthegesztési kísérletnél egy stabil ív (DCEN, 110 A, 14..15 V) kialakítása után a hegesztési időt a szívódási üreg megjelenéséig fokozatosan növeltük. A 3. ábrán jól látható, hogy mindkét eljárással közel azonos maximális nyíró-szakító erővel (≈ 11 kN) rendelkező, kigombolódott kötések hegeszthetőek.
3. ábra DP 600-as acél átlapolt kötéseinek nyíró-szakító ereje a) kétoldali ellenállás-ponthegesztésnél és b) hozaganyag nélküli AWI ívponthegesztésnél Mivel a pontkötések teherbírása alapvetően a pontátmérőtől függ, ezért a kötések azonos nyírószakító ereje alapján azt feltételeztük, hogy az ellenállás-ponthegesztett és az ívponthegesztett kötéseknél azonos pontátmérő készíthető. Ennek igazolására az azonos nyíró-szakító erejű kötésekből
makrocsiszolati próbatesteket munkáltunk ki és mikroszkópi vizsgálatok során megmértük a kötések pontátmérőit. A 4. ábra igazolja, hogy mindkét eljárással történő hegesztés során elérhető az 1 mm-es falvastagsághoz ajánlott és ideálisnak vélt 5 mm-es pontátmérő. A csiszolatokon az is jól megfigyelhető, hogy mindkét kötés dendrites szerkezetű, azonban az ívponthegesztett kötésnél nincs elektródbenyomódás, de a jelentősen nagyobb hőbevitel és a hűtött rézelektród hiánya miatt a kötés lassabban hűlt, ezért kisebb keménységértékekkel számolhatunk, mint az ellenállás-ponthegesztett kötésnél. A keménységmérések eredményeinek elemzése során azt tapasztaltuk, hogy ívponthegesztésnél az 5 mm-es pontátmérő elkészítéshez olyan nagy hőbevitelt kellett alkalmazni, hogy az alapanyag túlhevült és a kötés hőhatásövezete kilágyult. Az ívponthegesztett kötés további érdekessége, hogy a várakozással ellentétben a kötés korona oldala hozaganyag hiányában sem homorú, hanem domború.
4. ábra Azonos, 5 mm-es pontátmérőjű a) ellenállás-ponthegesztett és b) AWI ívponthegesztett kötés makrocsiszolata
4. KÖVETKEZTETÉSEK A nagyszilárdságú, ferrit-martensites szövetszerkezetű DP 600-as acélminőség kétoldali ellenállás-ponthegesztett és hozaganyag nélküli AWI ívponthegesztett kötéseinek összehasonlító vizsgálata során megállapítottuk, hogy mindkét eljárással azonos nyíró-szakító erejű, kigombolódott, a maximálisan megengedhetőnél kisebb keménységgel rendelkező, megfelelő minőségű pontkötés készíthető. Az AWI ívponthegesztésnél azonban jóval szűkebb az a technológiai paramétertartomány, amellyel kedvező tönkremeneteli móddal rendelkező kötések hegeszthetők. Az ívponthegesztésre jellemző nagyobb hőbevitel hatására a hőhatásövezet kilágyulhat, ami az ellenállás-ponthegesztett kötésekkel összevetve, az azonos nyíró-szakító erő mellett is a kötés egyéb mechanikai jellemezőinek csökkenését eredményezheti. Mindezek ellenére megállapíthatjuk, hogy egyoldali hozzáférés és ellenállásponthegesztő berendezés hiányában a vékonylemezek átlapolt kötéseinek hegesztésére jó megoldást jelenthet a hozaganyag adagolása nélkül végzett semleges védőgázas volfrám elektródos ívhegesztés, minden más esetben az ellenállás-ponthegesztés alkalmazása előnyösebb. Irodalmi hivatkozások [1] [2] [3]
Balogh A., Prém L.: Az acélminőség, a hidegalakítási mérték és a ponthegesztési technológia egymásra hatása, Hegesztéstechnika, XXIV. (2013), 1. szám, p.: 41-46 IIW White paper, Improving global quality of life through optimum use and innovation of welding and joining technologies, p.: 36 Balogh A., Prém L.: Hagyományos és korszerű acéllemezek ponthegeszthetőségének vizsgálata, Hegesztéstechnika, XXIV. (2013), 4. szám, p.: 41-49, Köszönetnyilvánítás
A cikkben ismertetett kutatómunka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 projekt eredményeire alapozva a TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0029 jelű projekt részeként – az Új Széchenyi Terv keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
