Βελτίωση της συμπεριφοράς φθοράς επικαλυμμένων κοπτικών εργαλειών μέσω κατάλληλης επιλογής των τεχνολογικών και γεωμετρικών παραμέτρων τους με τη χρήση πειραματικών και αναλυτικών πεπερασμένων στοιχείων

Abstract

The aim of this doctoral thesis is to investigate, experimentally and analytically, the dependence of the wear status of coated cutting tools, but also of a medical tool, on the characteristics of the material, such as the structure, on different temperature conditions during and after coating deposition and the resulting residual stresses, and on the stress rate. In the present study, various experimental procedures are performed in order to determine the mechanical properties and the cutting performance of the tools. Moreover, numerical models are developed using the finite element method in order to calculate and verify the above properties of the substrate and the coating and the distribution of stress fields and deformations during the impact tests and the milling process.

Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση, πειραματικά και αναλυτικά, της εξάρτησης της απόδοσης κοπής επικαλυμμένων κοπτικών εργαλείων, αλλά και ενός ιατρικού εργαλείου, από τα χαρακτηριστικά του υλικού, όπως η δομή, από τις διαφορετικές θερμοκρασιακές συνθήκες κατά και μετά την εναπόθεση της επικάλυψης και τις συνεπαγόμενες εναπομένουσες τάσεις, και από το ρυθμό καταπόνησης. Στην παρούσα μελέτη, πραγματοποιούνται διάφορες πειραματικές διαδικασίες για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων της αντοχής και της απόδοσης κοπής των εργαλείων. Επιπλέον, αναπτύσσονται αριθμητικά μοντέλα με τη χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων για τον υπολογισμό και την επαλήθευση των παραπάνω ιδιοτήτων του υποστρώματος και της επικάλυψης και της κατανομής των πεδίων τάσεων και παραμορφώσεων κατά τη διάρκεια των πειραμάτων κρούσης και της κατεργασίας του φραιζαρίσματος.