Kuva 2. Täpläkuvion maalaus
Diplomityössä testattavana oli kuumavalssattuja 700, 900 ja 1100 MPa:n lujuusluokan teräksiä.
Kutakin materiaalia testattiin 4, 6 ja 8 mm paksuisina levyinä pitkittäin ja poikittain valssaussuuntaan
nähden. Näytteiden leveys (särmän pituus) oli 80 – 100 mm. Särmäysgeometrian vaikutusten
arvioimiseksi kokeita tehtiin painimen säteillä Rp = 1t, 2t ja 4t, missä t on levynpaksuus, sekä
alatyökalun leveyksillä W = 70, 90 ja 110 mm. Myös särmäysnopeuden (painimen vertikaalinen
nopeus) vaikutusta testattiin nopeuksilla 1 mm/s ja 10 mm/s.
Materiaalin vaikutus: Paikallinen ja globaali muovautuvuus
KUVA 2. Täpläkuvion maalaus
Kuva 2. Täpläkuvion maalaus
Diplomityössä testattavana oli kuumavalssattuja 700, 900 ja 1100 MPa:n lujuusluokan teräksiä.
Kutakin materiaalia testattiin 4, 6 ja 8 mm paksuisina levyinä pitkittäin ja poikittain valssaussuuntaan
nähden. Näytteiden leveys (särmän pituus) oli 80 – 100 mm. Särmäysgeometrian vaikutusten
arvioimiseksi kokeita tehtiin painimen säteillä Rp = 1t, 2t ja 4t, missä t on levynpaksuus, sekä
alatyökalun leveyksillä W = 70, 90 ja 110 mm. Myös särmäysnopeuden (painimen vertikaalinen
nopeus) vaikutusta testattiin nopeuksilla 1 mm/s ja 10 mm/s.
Materiaalin vaikutus: Paikallinen ja globaali muovautuvuus
Kuva 3. Sivukuvia a) 700, b) 900 ja c) 1100 MPa:n teräksistä 90° särmäyskulmassa. Rp = 12 mm, t = 6
mm. Valssaussuuntaan nähden pitkittäin (RD). esimerkki DIC-ohjelmiston laskemasta muodonmuutoskentästä,
KUVA 3. Sivukuvia a) 700, b) 900 ja c) 1100 MPa:n teräksistä 90° särmäyskulmassa. Rp = 12 mm, t = 6 mm. Valssaussuuntaan nähden pitkittäin (RD).
Tiedon ja ymmärryksen kartuttamiseksi, sekä erilaisten
mallien pohjaksi tarvitaan särmäysprosessista yksityiskohtaisempaa
dataa kuin mitä perinteisistä särmäyskokeista
pystytään saamaan. Tähän tarpeeseen on pyritty Oulun yliopistolla
vastaamaan koejärjestelmällä, jolla voidaan mitata
särmäyskokeen aikana muun muassa särmäysvoimaa, painimen
liikettä, särmän ulkopinnan liikettä sekä ulkopinnan
muodonmuutoksia.
johon on myös merkitty venymäjakaumien ottokohdat.
DIC (Digital image correlation) on optinen mittausmenetelmä,
jolla voidaan määrittää siirtymä- ja muodonmuutoskentät
tarkasteltavan kappaleen pinnalla. Karkeasti yksinkertaistettuna
DIC:n toiminta perustuu tarkasteltavasta
kappaleesta otettujen peräkkäisten kuvien vertailuun. Mittauksen
toiminta vaatii tarkasteltavalta pinnalta suuren
Kuva 3. Sivukuvia a) 700, b) 900 ja c) 1100 MPa:n teräksistä 90° särmäyskulmassa. Rp = 12 mm, t = 6
mm. Valssaussuuntaan nähden pitkittäin (RD).
Koejärjestely
Koemenetelmä on rakennettu Zwick 100kN vetokoneen
ympärille. Vetokoneeseen on liitetty painin, sekä aukollinen
alatyökalu, joka mahdollistaa särmän ulkopinnan kuvaamisen
Lavision Strainmaster DIC-järjestelmän kameroilla. Vetokoneella
saadaan aikaan painimen liike ja mitattua voima
siirtymän suhteen. DIC-järjestelmällä saadaan mitattua
särmän ulkopinnan siirtymät ja muodonmuutokset. Kuvassa
1 näkyy testausjärjestelmä, DIC-kameroiden sijoittelu sekä
määrän yksilöitäviä ja seurattavissa olevia pisteitä, mikä
yleensä vaatii kuvan 2 kaltaisen television lumisadetta muistuttavan
täpläkuvion maalaamisen. Tämän kuvion laatu on
mittaustarkkuuden kannalta erittäin tärkeässä asemassa.
Täplien koolle ja tiheydelle on kuvausetäisyydestä, kameran
resoluutiosta ja käytetyistä DIC-laskentaparametreista
riippuvat optimiarvot ja vähimmäisvaatimukset. Maalipinta
ei saa myöskään olla liian paksu, eikä se saisi halkeilla
tai lohkeilla suurillakaan venymillä, jotta maalipinnan muodonmuutokset
vastaisivat mahdollisimman hyvin alla ole
16 • OHUTLEVY 1/2021 www.ohutlevy.com
/www.ohutlevy.com
