West Lafayette (VS)
5 aug. 2015
1 minuut
Amerikaanse onderzoekers hebben een oplossing bedacht voor een aanvankelijk onbekend probleem in de verspaning van metalen. Het verspanen van voorgegloeide metalen (annealed metals) levert dikke opkrullende spanen op en daardoor extra weerstand bij het verspanen. Onderzoekers van de Amerikaanse Purdue University hebben nu ontdekt dat deze weerstand simpel met de helft kan worden gereduceerd door inkt op het te verspanen oppervlak aan te brengen.
Het probleem wordt volgens onderzoekers van de Purdue University veroorzaakt door een voorheen onbekende soort metaalvervorming, de zogeheten ‘sinuous’ stroom. ‘Wij waren verrast door de schijnbaar simpele oplossing om dit probleem van dikke krullen onder controle te krijgen’, zei Srinivasan Chandrasekar, professor industriële techniek, die voor dit onderzoek samen werkte met emeritus hoogleraar W. Dale Compton, postdoctoraal research associate Ho Yeung en graduate student Koushik Viswanathan.
Het team ontdekte het fenomeen door het gebruik van high-speed microfotografie tijdens het snijden.
‘Hierdoor konden we voor het eerst zien dat het metaal tijdens het snijproces fijn verdeelde plooien vormen’, aldus Yeung. Proefondervindelijk kwam het team met de simpele oplossing het metaal te verven met een standaard markeringsinkt waardoor de snijkracht met 50 procent kon worden verminderd. ‘De inktlaag bleek de kronkelige stroming te onderdrukken waardoor niet alleen het energieverbruik met 50 procent wordt verminderd, maar ook dat er sneller, efficiënter en een verbeterde oppervlaktekwaliteit wordt bereikt’, aldus Chandrasekar.
‘Dit klinkt griezelig, zelfs belachelijk in de oren van de verspaningsspecialisten, omdat het verspanen uiteindelijk niet op het oppervlak plaatsvindt, maar dieper het metaal in’, zei Viswanathan.
De bevindingen worden beschreven in een research paper dat op 27 juli werd gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences.