course-details-portlet

TMM4182 - Metallforming og tilhørende bærekraftige produksjonsprosesser

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Individuell oppgave 50/100
Skriftlig skoleeksamen 50/100 4 timer C

Faglig innhold

Emnet omhandler design, utvikling, produksjon og sirkulær økonomi knyttet til forming av metaller, og deles i fire hovedtemaer:

Del I: Innledning til metalliske materialer og produksjonsprosesser

Denne delen gir en oversikt over metalliske materialer (klassifisering, oppstrøms tilvirkning, prosesser, egenskaper etc) samt en oversikt over produkter og produksjonsprosesser (støping, ekstrudering, valsing, smiing, stykkstøping, additiv manufacturing etc).

Del II: Grunnleggende teorier for metallforming

Denne delen inkluderer fysikalske teorier for plastisitet, mekaniske egenskaper, spenning- og tøyningsegenskaper, fllytanalyse, anisotropi, formbarhet, termomekaniske egenskaper, sensitivitet, friksjon og andre kritiske forhold for å designe produkter og prosesser. I tillegg vil grunnleggende forståelse av "finite element" (FE)-analyser for metallforming dekkes i denne delen. .

Del III: Grunnleggende forsåelse av formeprosesser

Denne delen gir en grunnleggende forståelse av de vanligste formeprosesser brukt i produksjon av avansnert produkter basert på semi-produkter som plate, bolt, ingot eller profil. Formeprosesser som ekstrudering, valsing, støping, trekking, bøying, smiing etc dekkes av denne modulen, og de settes i kontekst av Industri 4.0 prinsipper som fleksible og rekonfigurerbar produksjon.

Part IV: Bærekraftige produksjonsprosesser

Minimering av energi- og materialforbruk og prosess-skrap er sentralt for å redusere miljøfotavtrykket til metallforming. I tillegg dekker denne delen design for X, og hvordan man hensyntar miljømessige aspekter i en design- og utviklingsfase - samt gjenbruk og EOL med tilhørende prosesser for resirkulering.

Læringsutbytte

Knowledge:

  • Knowledge of the manufacture of products based on metal forming processes, basic understanding of scientific theories, methods and enabling technologies as well as principles from Industry 4.0.
  • Understand how to design and develop molding processes, in an industrial context, based on combining FE simulations and physical experiments for comparison and further model development.
  • Understand important sustainability aspects related to metal forming and how more efficient use of materials and energy can be achieved through design for excellence and the use of simulation / experimentation.

Skills:

  • Be able to use and utilize basic theoretical and practical understanding to design, develop and manufacture advanced products using metal forming in a sustainable way.
  • Be able to use and understand FE analyzes, and other digital data-driven tools, to optimize metal forming processes with regard to properties such as quality, cost, CO2 footprint etc.
  • Practical skills through laboratory exercises, where State-of-the-art production facilities are available to students and researchers.

Competence:

Students must have competence related to the design, development and production of advanced products, based on metal forming as a process and key sustainability criteria. In addition, students should be able to design and develop metal molding processes for advanced and innovative products. Acquired competence can be summarized with the following key words: advanced manufacturing, basic theories and methods, design and development of sustainable products.

Læringsformer og aktiviteter

Kurset er en kombinasjon av forelesninger, FE-simuleringer, øvinger og laboratorie-forsøk.

  • Forelesninger: Både presentasjoner og tavleundervisning (fysisk/digitalt) vil benyttes i parallell, og studentene får tilgang til alt materiell via Blackboard.
  • FE-simulering: Studentene vil få grunneleggende kunnskap i FE-simulering, og praktiske øvelser knyttet til reelle metallforming case ved bruk av programmene ABAQUS og/eller DEFORM 3D.
  • Laboratorieøvinger: Eksperimentelll øvinger knyttet til for eksempel ekstrudering og forming av aluminiumsprofiler vil bli gjennomført i den nye ManuLab.

Det vil bli semesterprosjekt hvor alle ovennevte læringsformer kombineres knyttet til et spesifikt case, hvor simulerte og eksperimentelle forsøk gjennomføres og sammenlignes.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øving/laboratorieaktivitet

Mer om vurdering

Ved utsatt eksamen vurderinsformen kan bli endret fra skriftlig skoleeksamen til muntlig.

Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Kursmateriell

H. Valberg, Applied Metal Forming Including FEM Analysis, Cambridge University Press, 2010.

MP Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems (7th Ed.), John Wiley & Sons, 2020. (Parts I, II and V)

AE Tekkaya and S. Chatti, Bending (Tubes, Profiles), in: S. Chatti, L. Laperrière, G. Reinhart, T. Tolio, (Eds.) CIRP Encyclopedia of Production Engineering, 2014.

K.R. Haapala et al. A review of engineering research in sustainable manufacturing. J Manuf Sci Eng Trans ASME 135:1-16, 2013.

J.W. Sutherland et al. Industrial Sustainability: Reviewing the Past and Envisioning the Future. J Manuf Sci Eng Trans ASME 142:1-16, 2020.

H. Valberg, Applied Metal Forming Including FEM Analysis, Cambridge University Press, 2010.

MP Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems (7th Ed.), John Wiley & Sons, 2020. (Parts I, II and V)

AE Tekkaya and S. Chatti, Bending (Tubes, Profiles), in: S. Chatti, L. Laperrière, G. Reinhart, T. Tolio, (Eds.) CIRP Encyclopedia of Production Engineering, 2014.

K.R. Haapala et al. A review of engineering research in sustainable manufacturing. J Manuf Sci Eng Trans ASME 135:1-16, 2013.

J.W. Sutherland et al. Industrial Sustainability: Reviewing the Past and Envisioning the Future. J Manuf Sci Eng Trans ASME 142:1-16, 2020.

Flere sider om emnet

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2022

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for maskinteknikk og produksjon

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Samlet karakter

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 50/100 C 29.11.2022 09:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL210 Sluppenvegen 14 22
SL120 blå sone Sluppenvegen 14 1
Høst ORD Individuell oppgave 50/100

Utlevering
24.11.2022

Innlevering
01.12.2022


10:00


12:30

INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 50/100 C INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU