Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Thermal fatigue and soldering experiments of additively manufactured hot work tool steels
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Modern manufacturing processes are under a never ending evolvement. Lowered manufacturing costs, higher part quality, shorter lead times and lower environmental impact are some important drivers for this development. Aluminum die casting is an effective and attractive process when producing components for e.g. the automotive sector. Die casting process development, and hot work tool steel development for the die casting dies has led to the state of the art of die casting today. However, with the disruptive emergence of Additive Manufacturing (AM) of hot work steel alloys, new interesting features such as improved conformal cooling channels inside die casting molds can be produced. The new way to manufacture die casting dies, need basic investigating of the AM produced hot work tool steel properties, and their applicability in this demanding hot work segment. Die casting dies face several detrimental wear mechanisms during use in production, three of which has been isolated and used for testing three AM produced steel alloys and one conventional premium hot work tool steel. The wear mechanisms simulated are; thermal fatigue, static soldering and agitated soldering. The aim is to study the AM produced steels applicability in the die casting process. The tested materials are; Premium AISI H13 grade Uddeholm Orvar Supreme, AM 1.2709, AM UAB1 and AM H13. Based on current investigations the conclusion that can be made is that with right chemistry, and right AM processing, conventional material Uddeholm Orvar Supreme still is better than AM H13. This also complies with the literature study results, showing that conventional material still is better than AM material in general.

Abstract [sv]

Våra moderna tillverkningsprocesser är under ständig utveckling. Drivande motiv är minskade tillverkningskostnader, högre tillverkningskvalitet, kortade ledtider samt minskad miljöpåfrestning. Pressgjutning av aluminium är en effektiv och attraktiv tillverkningsprocess ofta använd inom till exempel fordonsindustrin. Utvecklingen av pressgjutningsteknologin har gått hand i hand med utvecklingen av det varmarbets-verktygsstål som används i gjutformarna (pressgjutningsverktyget). Den utvecklingen har lett till dagens processnivå och branschstandard. Men med den revolutionerande additiva tillverkningsteknologins (AM) intåg, och möjlighet att producera komponenter av varmarbetsstål, kommer nya intressanta möjligheter att integrera komplex geometri så som yt-parallella kylkanaler i verktyget utan att tillverkningskostnaden blir för hög etc. Det nya sättet att producera pressgjutningsverktyg ger upphov till behovet av grundläggande materialundersökningar av sådant AM-material, samt hur tillförlitligt det är i pressgjutningsverktyg med pressgjutningens krävande materialegenskapsprofil. Pressgjutningsverktyg utsätts för många förslitningsmekanismer och för höga laster, tre av dessa mekanismer har isolerats för kontrollerade tester av ett konventionellt material och tre AM materials responser. Förslitningsmekanismerna som efterliknats är; termisk utmattning, statisk soldering och agiterad soldering. Målet med undersökningarna är att studera AM producerade materials lämplighet i pressgjutningsprocessen. De material som testats är konventionella premium varmarbetsstålet Uddeholm Orvar Supreme av typ AISI H13, AM 1.2709, AM UAB1 och AM H13. Undersökningarnas slutsats är att med rätt kemisk sammansättning, och med rätt AM printing parametrar, är konventionellt material fortfarande mer applicerbart i pressgjutning än AM producerat. Den slutsatsen faller väl I samklang med resultaten från mekanisk provning som återspeglas i litteraturstudien, som visade visar att konventionellt material är generellt bättre än AM material.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 72
Keywords [en]
Additive manufacturing, 3D printing, Hot work tool steel, Thermal fatigue, heat checking, Die casting, Soldering, AISI H13
Keywords [sv]
Additiv tillverkning, 3D printing, Varmarbetsstål, Termisk utmattning, Värmesprickor, Pressgjutning, Soldering, AISI H13
National Category
Materials Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-68677OAI: oai:DiVA.org:kau-68677DiVA, id: diva2:1237223
External cooperation
Uddeholms AB
Subject / course
Mechanical Engineering
Educational program
Engineering: Mechanical Engineering, spec. in Materials Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-09-11 Created: 2018-08-08 Last updated: 2018-09-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1954 kB)119 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1954 kBChecksum SHA-512
7273c1a9bce36e332734c2d619ff86333a5d0ff2692d0441d870d95da99fb5becd128d16d5c92bc4a2f3ca92a85f441e03ec9e6e3bcd9ba6e6844feeb5aef864
Type fulltextMimetype application/pdf
Arkivfil(1954 kB)102 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1954 kBChecksum SHA-512
7273c1a9bce36e332734c2d619ff86333a5d0ff2692d0441d870d95da99fb5becd128d16d5c92bc4a2f3ca92a85f441e03ec9e6e3bcd9ba6e6844feeb5aef864
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Andersson, Henrik
By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Materials Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 221 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 629 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf