DEFORMASI LOGAM (1)

Mengungkap Rahasia Lembaran Baja

0
8
Simulasi Industri mengolah perubahan sifat material dari lembaran logam. (Sumber foto/ ©: ThyssenKrupp)

Logam seperti baja, aluminium, magnesium, dan sebagainya memiliki struktur kristal yang membuatnya begitu sulit untuk menyiapkan deskripsi matematis. Orang harus memiliki pemahamantentang perjalanan materi agar dapat menciptakan model matematika untuk tujuan simulasi.

Simulasi Industri mengolah perubahan sifat material dari lembaran logam. (Sumber foto/ ©: ThyssenKrupp)
Simulasi Industri mengolah perubahan sifat material dari lembaran logam. (Sumber foto/ ©: ThyssenKrupp)

Peneliti dari Max Planck Society dan Fraunhofer-Gessellschaft yang bekerja sama untuk menemukan cara yang lebih akurat di dalam memprediksi perilaku deformasi logam. Tujuan mereka adalah untuk mengembangkan model simulasi yang inovatif pada proses industri manufaktur.

Roda buatanakan menjadi bentuk yang sempurna ketika muncul dari pengepresan. Tidak seorang pun melihat komponen lembaran logam yang kokoh dapat menebak bahwa roda itu terdiri dari miliaran kristal. Namun, masalah ini yang krusial, karena cara kristal ini selaras untuk menentukan bagaimanaroda tersebut akanmembengkok dan bagaimana perilakunyaketika terjadi kecelakaan yang disebabkan oleh benturan.

Advertisement

Setiap logam memiliki struktur kristal seperti itu, dan itulah yang membuatnya begitu sulit untuk menyiapkan deskripsi matematis dari baja, aluminium, magnesium dan sebagainya. Bagi orang yang tidak memiliki pemahamantentang perjalanan materi, mustahil untuk menciptakan model matematika yang dapat diandalkan untuk tujuan simulasi.

“Sifat-sifat material satu lembar logam mungkin bervariasi bergantung pada benda itu ditekan atau dibentuk,” jelas Profesor Peter Gumbsch, Direktur pada FraunhoferInstitutefor Mechanics of Materials IWM di Freiburg.

Model simulasi yang ada saat ini hanya membuat tunjangan sangat terbatas untuk komponen ini. Para peneliti dari IWM dan Max Planck Institutefor Iron Research (MPIE) di Düsseldorf bertujuan untuk mengembangkan teknik baru yang berupa model simulasi yang lebih akurat untuk logam dan komponen logam. Sebuah gugus tugas gabungan telah dibentuk untuk tujuan ini sejak beberapa tahun lalu. Max Planck Society memberikan kontribusi hanya di bawah setengah juta euro untuk proyek penelitian ini selama tiga tahun ke depan, sedangkan Fraunhofer-Gesselschaft akan menginvestasikan hampir satu juta euro.

Pengembangan produk

Simulasi atau prediksi matematika untuk perilaku komponen, adalah prosedur standar dalam pengembangan produk saat ini. Bahkan sebelum prototipe yang telah dikembangkan, simulasi komputer menunjukkan apakah komponen akan mampu menahan tekanan dan pada titik mana proses manufaktur harus dioptimalkan untuk mencegah kerusakan yang akan terjadi nantinya. Prosedur ini menghemat waktu dan uang.

Akan tetapi, metode simulasi konvensional mencapai batas kemampuan mereka ketika berhadapan dengan berbagai logam ringan modern dan terutama dengan kekuatan tinggi, meskipun baja TRIP dan TWIP yang sangat kokoh. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan harus menelusuri dan memahami perilaku logam ini, sampai ke kristal individu.

Manufaktur baja milik perusahaan ThyssenKrupp. (Sumber foto/ @: http://cdn2.spiegel.de/)
Manufaktur baja milik perusahaan ThyssenKrupp. (Sumber foto/
@: http://cdn2.spiegel.de/)

Mereka harus mendapatkan wawasan yang lebih besar tentang prinsip-prinsip dasarnya sebelum dapat mengembangkan model simulasi yang lebih andal dan akurat. MPIE telah berpengalaman luas di bidang ini. Mandat gugus tugas gabungan adalah untuk mempelajari lebih dalam tentang teori mekanika polycrystal dan memastikan bahwa temuan penelitian dasar dijabarkan ke dalam aplikasi industri.

Baca juga :   Mobil Cerdas Melindungi Penumpang

“Tugas utama kami adalah untuk mempersingkat mekanisme model kristal di tempat yang tepat dan menggabungkan model numerik yang dikembangkan untuk skala yang berbeda,” kata Direktur IWM Gumbsch.

Tujuan ilmuwan adalah untuk mengembangkan model multi skala yang akan menggabungkan deskripsi matematis dari perilaku material pada tingkat yang sama sekali berbeda. Sementara model elemen konvensional membagi komponen hingga menjadi potongan-potongan berukuran milimeter dan menganggap bahwa setiap bagian mengandung banyak kristal yang didistribusikan secara acak, ilmuwan sekarang harus membuat tunjangan untuk fakta bahwa kristal mengalir ke dalam arah yang disukai ketika komponen membengkok.

Mereka harus melakukannya tanpa membuat tuntutan tidak masuk akal dalam hal kinerja komputer yang diperlukan. Dengan cara ini, IWM dan MPIE berharap untuk dapat menjelaskan mengapa perilaku material dari komponen logam tunggal dapat bervariasi secara luas di tempat yang berbeda dan bagaimana proses pembuatannya dapat direkayasa untuk mencegah hal ini terjadi.

Ada permintaan besar untuk model simulasi multiskala seperti misalnya prediksi akurat tentang perilaku komponen logam yang sama pentingnya dalam rekayasa mikrosistem seperti di industri otomotif atau di bidang teknik listrik. Pada proyek ini, peneliti dari Fraunhofer-Gesselschaft dan Max Planck Society bekerja sama dalam gugus tugas yang bersatu untuk pertama kalinya. Untuk ini, budaya yang berbeda dari kedua masyarakat penelitian besar juga harus didamaikan agar menjadi layak.

“Lewat orang lain, karena mereka adalah yang penting,” tandas Prof. Dierk Raabe, Direktur MPIE yang berbasis Dusseldorf. Kedua direktur lembaga itu telah melakukan kontak pada tingkat profesional selama lebih dari sepuluh tahun, sangat menyadari perbedaan yang ada di antara mereka berdua.

“The Max Planck Society berfokus pada terobosan teknologi, untuk menjadi orang pertama yang menemukan sesuatu. Bagi kami, penemuan ilmiah hanya dari nilai jika dapat direproduksi dan dimanfaatkan,” demikianPeter Gumbsch menggambarkan tentang pendekatan yang berbeda. Deskripsi Dierk Raabe hampir tidak ada perbedaan, dengan mengatakan. ”

The Max Planck Society diharapkan mampu memenangkan hadiah Nobel. Misi kami adalah untuk melakukan penelitian pada batas-batas pengetahuan. Tapi akan menjadi lebih baik jika penemuan yang inovatifini tidak dikejar…”

Banyak penelitian mutakhir ini tidak pernah digunakan oleh industri, atau memerlukan waktu bertahun-tahun untuk melakukannya.Bagaimana para ahli menjelaskan pengertian deformasi plastis dan deformasi elastis? (Diolah dari beberapa sumber seperti United we simulate tulisan Doris Banzhaf,Fraunhofer, .dan lain-lain)

Simak artikel terkait dengan topik DEFORMASI LOGAM (2)
Manfaat Regangan pada Deformasi Elastis dan Plastis

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda