This study examines the efficiency of punching compared to laser cutting in sheets of Ultra High Strength Steel (UHSS). The study was conducted to determine which process is more efficient with respect to sheet thickness, where the quality of the cut edge is also taken into consideration of whether punching is recommended over laser cutting. The need for information surrounding punching in UHSS will grow as UHSS becomes more common. A simple screener, with dimensions of 1x1 m, with 169 holes, Ø=15 mm, was the sample shape used to test and compare punching to laser cutting. Simulations were made of punching two sheets of Hardox® 500 Tuf with a thickness of 4 mm respectively 5 mm. The laser cutting was also simulated, were a sheet thickness of 4,5,6 and 8 mm was tested, were both a 6 kW laser and a 10 kW laser were used. The lasers use O2 as its high-pressure gas. The punching time was calculated using parameters used for material properties in between S355 and a stainless steel, as it was thought that the punching speed more or less stays the same with varying materials. The cutting time for laser is barely affected by alloying elements and so the cutting time for Hardox® 500 Tuf is estimated to be that of the cutting time of S355. The simulations of punching, laser cutting, and the schematic of the sample screener was done by the company Weland AB. No physical punching was done due to a lack of proper tooling. The simulations of both punching and laser cutting resulted in punching being seven to eight times faster than laser cutting. But due to the extreme properties of Hardox® 500 Tuf, the cut edge of the punched sheets are speculated to be inferior and not suitable for typical wear plate applications. It istherefore recommended to laser cut Hardox 500® Tuf, until further research is done. / Denna studie undersöker effektiviteten av stansning jämfört med laserskärning i plåt av Ultra High Strength Steel (UHSS). Studien genomfördes för att bestämma vilken process som är effektivare med avseende på plåttjocklek, där kvaliteten på den skurna kanten också tas i beaktning vare sig stansning rekommenderas över laserskärning. Behovet av information kring stansning i UHSS kommer att öka i och med att UHSS blir vanligare. En enkel sikt, med måtten 1x1 m, med 169 hål, Ø = 15 mm, var utformningen av plåten som användes för att testa och jämföra stansning med laserskärning. Simuleringar av att stansa två plåtar av Hardox® 500 Tuf gjordes, med en tjocklek av 4 mm respektive 5 mm. Laserskärningen simulerades också, där en plåttjocklek på 4,5,6 och 8 mm testades, där både en 6 kW laser och en 10 kW laser simulerades. Lasrarna använder O2 som högtrycksgas. Stanstiden beräknades med hjälp av parametrar som används för material med materialegenskaper mellan S355 och rostfritt stål, eftersom man ansåg att stansningshastigheten mer eller mindre förblir densamma för olika material. Skärtiden för laser påverkas knappt av legeringsämnen och därför beräknas skärtiden för Hardox® 500 Tuf vara samma som skärtiden för S355. Simuleringarna av stansning och laserskärning samt ritningen för provets utformning, gjordes av företaget Weland AB. Ingen fysisk stansning gjordes på grund av brist på rätt verktyg. Simuleringarna av både stansning och laserskärning resulterade i att stansning var sju till åtta gånger snabbare än laserskärning. Men på grund av de extrema egenskaperna hos Hardox® 500 Tuf, spekuleras det att kvaliteten på den skurna kanten hos de stansade plåtarna vara undermålig, och lämpar sig då ej för typiska slitplåtstillämpningar. Det rekommenderas därför att laserskära Hardox 500® Tuf tills ytterligare forskning har utförts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298429 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Öhman, Felix |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:292 |
Page generated in 0.0021 seconds