En aquest treball de final de màster s’analitza l’efecte del procés de brunyit amb bola assistit per vibracions sobre la textura d’una superfície plana prèviament fresada de l’aliatge 720 base níquel. Es tracta d’un material de gran rellevància en el desenvolupament de peces clau a la industria aeronàutica. L’anàlisi es centra en la possible influència de diversos factors del procés com: la força de precàrrega, el número de passades realitzades, la velocitat lineal de l’eina, la topologia de la superfície inicial i l’estratègia seguida per a combinar l’ordre i direcció de les diferents passades. Per a poder estudiar l’efecte de tots aquests factors, s’aplica un disseny d’experiments optimitzat per a minimitzar el número d’assajos necessaris.
L’adquisició de dades experimentals es realitza mitjançant un sensor òptic topogràfic y es tracten posteriorment amb un software especialitzat que calcula els diversos paràmetres que caracteritzen la superfície. La discussió dels resultats, que conté diversos estudis estadístics ANOVA, es centra en l’efecte el brunyit sobre: la reducció de la textura, la redistribució del material i la possible reorientació de de l’anisotropia superficial. A més, es comparen els resultats quan el brunyit es realitza amb i sense l’assistència de vibracions.
Finalment, es conclou la combinació de factors que resulta en una millor topografia superficial i s’estableixen els següents passos recomanats per a aquesta línia d’investigació.
En este trabajo de final de máster se analiza el efecto del proceso de bruñido con bola asistido por vibraciones sobre la textura de una superficie plana previamente fresada de la aleación 720 base níquel. Se trata de un material de gran importancia en el desarrollo de piezas clave de la industria aeronáutica. El análisis se centra en la posible influencia de diversos factores del proceso como: la fuerza de la precarga, el número de pasadas realizadas, la velocidad lineal de la herramienta, la topología de la superficie inicial y la estrategia seguida para combinar el orden y dirección de las distintas pasadas. Para poder estudiar el efecto de todos estos factores, se aplica un diseño de experimentos optimizado para minimizar el número de ensayos necesarios.
La adquisición de datos experimentales se realiza mediante un sensor óptico topográfico y se tratan posteriormente con un software especializado que calcula los diversos parámetros que caracterizan a la superficie. La discusión de los resultados, la cual engloba diversos estudios estadísticos mediante ANOVA, se centra en el efecto que tiene el bruñido sobre: la reducción de la textura, la redistribución del material y la posible reorientación de la anisotropía de la superficie. Además, se comparan los resultados cuando el bruñido se realiza con y sin la asistencia de vibraciones.
Finalmente, se concluye con la combinación de factores que lleva a una mejor topografía superficial y se establecen los siguientes pasos recomendados para esta línea de investigación.
In this master final thesis, the effect of the vibration-assisted ball burnishing process on the texture of a previously milled flat surface of 720 nickel alloy is analysed. It is a material of great importance in the development of key parts in the aeronautical industry. The analysis focuses on the possible influence that five factors of the process may have: the preload force, the number of passes, the linear speed of the tool, the topology of the initial surface and the strategy followed to combine the order and direction of the different passes. In order to study the effect of all these factors, an optimised design of experiments is applied to minimize the number of tests required.
The acquisition of experimental data is carried out using a topographic optical sensor and are subsequently treated with specialised software that calculates the parameters that characterise the surface. The discussion of the results, which includes various statistical studies using ANOVA, focuses on the effect of burnishing on the reduction of the texture, the redistribution of the material and the possible reorientation of surface anisotropy. In addition, the results are compared when burnishing is performed with and without the assistance of vibrations.
Finally, it is concluded with the combination of factors that leads to better surface topography, and the following recommended steps are established for this line of research.
outlook.com
