A novel procedure for establishing clinching parameters for high strength steel sheet

The building industry has a particular interest in using clinching as a joining method for frame constructions of light-frame housing. Normally many clinch joints are required in joining of frames.In order to maximise the strength of the complete assembly, each clinch joint must be as sound as possible. Experimental testing is the main means of optimising a particular clinch joint. This includes shear strength testing and visual observation of joint cross-sections. The manufacturers of clinching equipment normally perform such experimental trials. Finite element analysis can also be used to optimise the tool geometry and the process parameter, X, which represents the thickness of the base of the joint. However, such procedures require dedicated software, a skilled operator, and test specimens in order to verify the finite element model. In addition, when using current technology several hours' computing time may be necessary. The objective of the study was to develop a simple calculation procedure for rapidly establishing an optimum value for the parameter X for a given tool combination. It should be possible to use the procedure on a daily basis, without stringent demands on the skill of the operator or the equipment. It is also desirable that the procedure would significantly decrease thenumber of shear strength tests required for verification. The experimental workinvolved tests in order to obtain an understanding of the behaviour of the sheets during clinching. The most notable observation concerned the stage of the process in which the upper sheet was initially bent, after which the deformation mechanism changed to shearing and elongation. The amount of deformation was measured relative to the original location of the upper sheet, and characterised as the C-measure. By understanding in detail the behaviour of the upper sheet, it waspossible to estimate a bending line function for the surface of the upper sheet. A procedure was developed, which makes it possible to estimate the process parameter X for each tool combination with a fixed die. The procedure is based on equating the volume of material on the punch side with the volume of the die. Detailed information concerning the behaviour of material on the punch side is required, assuming that the volume of die does not change during the process. The procedure was applied to shear strength testing of a sample material. The sample material was continuously hot-dip zinc-coated high-strength constructional steel,with a nominal thickness of 1.0 mm. The minimum Rp0.2 proof stress was 637 N/mm2. Such material has not yet been used extensively in light-frame housing, and little has been published on clinching of the material. The performance of the material is therefore of particular interest. Companies that use clinching on a daily basis stand to gain the greatest benefit from the procedure. By understanding the behaviour of sheets in different cases, it is possible to use data at an early stage for adjusting and optimising the process. In particular, the functionality of common tools can be increased since it is possible to characterise the complete range of existing tools. The study increases and broadens the amount ofbasic information concerning the clinching process. New approaches and points of view are presented and used for generating new knowledge.

Pienen matkailuyrityksen yrittäjän taival : Oppiminen yrittäjyysprosessissa

Tämä tutkimus liittyy keskusteluun yrittäjyydestä, strategisesta prosessista ja kasvunmerkityksestä pienissä yrityksissä ja edelleen keskusteluun yrittäjästä oppijana, tilaisuuteen tarttujana ja toisaalta elämäntapaansa vaalivana yksilönä. Yrittäjän oppiminen on liitettävissä keskusteluun oppimisesta organisaatioissa, mikä tässä ymmärretään yrittäjän, yksilön oppimisena ja mahdollisuutena innovointiin ja uusiutumiseen yrittäjyysprosessissa. Tutkimuksen tavoitteena on etsiä yrittäjän oppimisen tapoja ja tuotoksia, roolia ja merkitystä strategisessa liiketoimintaprosessissa, jossa yrittäjän arvot ja pienen matkailu- ja perheyrityksen kulttuuri ohjaavat yrittäjän toimintatapaa. Edelleen tavoitteena on hahmottaa yrittäjän oppimisen ja kompetenssin ilmenemistä muutoksissa ja sidosryhmäsuhteissa. Työn lähestymistapa on hermeneuttinen. Yrittäjää lähestytään kokonaisvaltaisena yksilönä näkökulmasta, jossa yrittäjyyden prosessi ymmärretään inhimillisenä ja luovana toimintana sekä jatkuvana muutoksena. Yrittäjä nähdään oman prosessinsa määrittäjänä ja parhaana asiantuntijana. Empiirinen aineisto on laadullista. Vanhatyrittäjähaastatteluin vuosina 1998 - 99 kerätyt aineistot tarjosivat kokeilumahdollisuuden aineiston analysoinnin aloittamiseksi. Aineistojen kapean näkökulmanlaajentamiseksi kerättiin lisäaineisto neljältä yrittäjältä keskusteluin vuonna2003. Tämä Itä-Suomessa matkailualan yrittäjiltä kerätty uusi aineisto muodostaa tämän tutkimuksen keskeisen aineiston. Yrittäjyyden aiemmasta tutkimuksesta nousseet näkökulmat ovat suunnanneet tämän työn empiirisen aineiston tarkastelua. Tarkastelun kohteena ovat yrittäjä oppijana yrittäjyysprosessissaan ja yrittäjähistoriansa taitekohdissa sekä oppimisen näkyminen yrittäjän arvomaailmassa, matkailuyrityksen kulttuurissa ja sidosryhmäyhteistyössä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että yrittäjille jatkuva muutos on arkipäiväistä työtä. Yrittäjät hallitsevat omaa oppimis- ja yrittäjyysprosessiaan. He asettavat itse tavoitteensa liiketoiminnan suhteen, ymmärtävät liiketaloudellisia realiteetteja riittävästi; erityisesti riskien hallinta on ominaista yrittäjille. Yritysten menestystä osoittaa se, että niissä on pystytty kasvattamaan toimintaa määrällisten mittareiden puitteissa tai ainakin yrittäjän omiin tavoitteisiin on päästy. Yrittäjien oppimis- ja uusiutumiskykyä todistaa yritysten olemassaolo sinänsä ja jatkuva olemassaolon kamppailu vaikuttamalla sidosryhmiin. Vaikka näitä yrittäjiä ei anglosaksisen, schumpeterilaisen määrittelytavan mukaan voida määritellä käsitteellä 'entrepreneur', voidaan kuitenkin väittää, että heidät voidaan ymmärtää 'yrittäjyys' yrittäjiksi - rohkeiksi, uteliaiksi, itsenäisiksi, oppiviksi ja jatkuvasti uusiutuviksi yksilöiksi, jotka luovat jatkuvasti uutta arvoa yritystoiminnallaan. Oppiminen ilmenee prosessissa niin, että yrittäjät hakevat uutta tietoa sosiaalisesta suhdeverkostostaan, asiakkaiden käyttäytymisestä ja reaktioista sekä havainnoivatympäristöään tarkasti tehden vertailuja oman yrityksenä näkökulmasta alan muihin yrityksiin ja toimivat yhteistyössä muiden yrittäjien kanssa. He kyseenalaistavat omaa ja yrityksensä toimintaa, laativat suunnitelmia yrityksen laajentamiseksi tai toimintojen lisäämiseksi, mutta myös toiminnoista luopumiseksi. Oppiminenja uusiutuminen näkyvät visioissa, joissa yritystoimintaa varaudutaan muuttamaan siten, että se vastaa kulloisenkin tilanteen vaatimuksia Kuitenkin yrittäjät ovat ymmärrettävissä toimintaa ennakoiviksi, eivät niinkään toimintaa sopeuttaviksi yksilöiksi. Ennakointi voidaan nähdä muutosten työntövoimana, jolloin yrittäjät ovat enemmänkin yritystensä eteenpäin työntäjiä kuin yritystensä vetäjiä. Yrittäjät ovat omissa yrityksissään paras mahdollinen kyvykkyys- ja osaamisresurssi, joka näyttää siirtyvän näissä yrityksissä myös seuraavan sukupolven käyttöön käytännön esimerkkien ja hiljaisen tiedon kautta. Jokaiselle yrittäjälle on muotoutunut oma selviytymisstrategiansa tai toimintamallinsa, jossa on nähtävissä yrittäjän koko yrittäjyyden historian aikana ja yrittäjyysprosessissa tapahtuvan oppimisen muotoutuminen yrittäjän osaamiseksi. Näissä selviytymisstrategioissa on havaittavissa yrittäjän oma arvokäsitys, perheyrityksen kulttuuri, suhtautumistapa ympäristöön ja yrittäjän oma, persoonallinen toimintatapa yrittäjänä.

Keraamisten teräpalojen käyttö niukkaseosteisten terästen lastuamiseen normaaleissa toimitustiloissa

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia keraamisten kääntöterien soveltuvuus niukkaseosteräksille ja M-käsittelyn vaikutus teränkestoaikoihin. Lisäksi tavoitteena oli tutkia keraamiseosten erityisominaisuudet ja muodostaa käsitys keraamisilla kääntöterillä sorvaamisen erityisvaatimuksista. Kirjallisuusosassa selvitettiin tutkimushetkellä saatavissa olleet keraamiset teräaineseokset ja niiden ominaisuudet sekä selvitettiin keraamisten kääntöterien viimeaikaiset kehitystrendit. Lastuamistutkimus toteutettiin standardin ISO 3685:1993 mukaisesti, minkä lisäksi mitattiin lastuamisvoimat ja tehtiin kokeessa käytetyille terille lastunmurtokoe. Koemateriaalit olivat Imatra Steelin GreenCut, Hydax 25, M-käsittelemätön 42CrMo4 ja M-käsitelty MoC410M. Kokeissa käytetyt kääntöterät olivat eri valmistajien alumiinioksiditeriä, titaanikarbidiseostettuja alumiinioksiditeriä, kuituvahvisteisia ja yksi puhdas titaanikarbidiseosteinen terä. Koetulosten perusteella hyvän teränkestoajan saavuttamiseksi on tärkeää valita oikea keraamiseos ja sille soveltuvat parametrit. Oikein valituilla parametreilla M-terästä sorvattaessa tulokset ylittävät kovametalleilla saavutettavissa olevat arvot. Tulosten perusteella niukkaseostettujen terästen sorvaus onnistuu hyvin keraamisilla kääntöterillä, mutta kovametallisorvaukseen verrattuna syöttöä on laskettava ja lastuamisnopeutta lisättävä. Tämän työn tuloksia voidaan soveltaa sopivissa olosuhteissa toteutettavassa kappaletavaratuotannossa. Sovelluksen onnistuminen vaatii tukevat työstöolosuhteet ja riittävien lastuamisnopeuksien saavuttamisen.

Analytical Study on the Influence of Geometrical Parameters on the Fatigue Strength of Welds with Undercuts

The purpose of this study is to analyze the influence of geometric parameters on the fatigue strength of the welded joint. The thesis includes the analytical study pertaining to variation of undercut and the weld toe radius. The theoretical part includes the concepts of fracture mechanics, different stages of the crack propagation and finally the results. The numerical results are obtained from FRANC2D/L. The results show that the fatigue strength of the welded structure depends on the parameters of the welds such as the weld toe radius, weld angle, height of the undercut and plate thickness. The results show that the fatigue life can be improved by having the undercut as minimum as possible. However there has been significant variation on the fatigue life of the structure when the weld toe radius is increased.

The Optimization of Flotation Process Parameters in the Deinking Plant

Tämän diplomityön tavoitteena oli sekundäärisen esiflotaation optimointi Stora Enso Sachsen GmbH:n tehtaalla. Optimoinnin muuttujana käytettiin vaahdon määrää ja optimointiparametreinä ISO-vaaleutta, saantoja sekä tuhkapitoisuutta. Lisäksi tutkittiin flotaatiosakeuden vaikutusta myös muihin tehtaan flotaatioprosesseihin. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin flotaatiotapahtumaa, poistettavien partikkeleiden ja ilmakuplien kontaktia, vaahdon muodostumista sekä tärkeimpiä käytössä olevia siistausflotaattoreiden laiteratkaisuja. Kokeellisessa osassa tutkittiin flotaatiosakeuden pienetämisen vaikutuksia tehtaan flotaatioprosesseihin tuhkapitoisuuden, ISO-vaaleuden, valon sironta- ja valon absorpiokerrointen kannalta. Sekundäärisen esiflotaation optimonti suoritettiin muuttamalla vaahdon määrää kolmella erilaisella injektorin koolla, (8 mm, 10 mm ja 13 mm), joista keskimmäinen kasvattaa 30 % massan tilavuusvirtaa ilmapitoisuuden muodossa. Optimonnin tarkoituksena oli kasvattaa hyväksytyn massajakeen ISO-vaaleutta, sekä kasvattaa kuitu- ja kokonaissaantoa sekundäärisessä esiflotaatiossa. Flotaatiosakeuden pienentämisellä oli edullisia vaikutuksia ISO-vaaleuteen ja valon sirontakertoimeen kussakin flotaatiossa. Tuhkapitoisuus pieneni sekundäärisissä flotaatioissa enemmän sakeuden ollessa pienempi, kun taas primäärisissä flotaatiossa vaikutus oli päinvastainen. Valon absorptiokerroin parani jälkiflotaatioissa alhaisemmalla sakeudella, kun taas esiflotaatioissa vaikutus oli päinvastainen. Sekundäärisen esiflotaation optimoinnin tuloksena oli lähes 5 % parempi ISO-vaaleus hyväksytyssä massajakeessa. Kokonaissaanto parani optimoinnin myötä 5 % ja kuitusaanto 2 %. Saantojen nousu tuottaa vuosittaisia säästöjä siistauslaitoksen tuotantokapasiteetin noustessa 0,5 %. Tämän lisäksi sekundäärisessä esiflotaatiossa rejektoituvan massavirran pienentyminen tuottaa lisäsäästöjä tehtaan voimalaitoksella.

Visual Measurement and Modelling of Tool Wear in Rough Turning

Huolimatta korkeasta automaatioasteesta sorvausteollisuudessa, muutama keskeinen ongelma estää sorvauksen täydellisen automatisoinnin. Yksi näistä ongelmista on työkalun kuluminen. Tämä työ keskittyy toteuttamaan automaattisen järjestelmän kulumisen, erityisesti viistekulumisen, mittaukseen konenäön avulla. Kulumisen mittausjärjestelmä poistaa manuaalisen mittauksen tarpeen ja minimoi ajan, joka käytetään työkalun kulumisen mittaukseen. Mittauksen lisäksi tutkitaan kulumisen mallinnusta sekä ennustamista. Automaattinen mittausjärjestelmä sijoitettiin sorvin sisälle ja järjestelmä integroitiin onnistuneesti ulkopuolisten järjestelmien kanssa. Tehdyt kokeet osoittivat, että mittausjärjestelmä kykenee mittaamaan työkalun kulumisen järjestelmän oikeassa ympäristössä. Mittausjärjestelmä pystyy myös kestämään häiriöitä, jotka ovat konenäköjärjestelmille yleisiä. Työkalun kulumista mallinnusta tutkittiin useilla eri menetelmillä. Näihin kuuluivat muiden muassa neuroverkot ja tukivektoriregressio. Kokeet osoittivat, että tutkitut mallit pystyivät ennustamaan työkalun kulumisasteen käytetyn ajan perusteella. Parhaan tuloksen antoivat neuroverkot Bayesiläisellä regularisoinnilla.

Flash Memory Cells Reliability Parameters Investigation

The present work is a part of the large project with purpose to qualify the Flash memory for automotive application using a standardized test and measurement flow. High memory reliability and data retention are the most critical parameters in this application. The current work covers the functional tests and data retention test. The purpose of the data retention test is to obtain the data retention parameters of the designed memory, i.e. the maximum time of information storage at specified conditions without critical charge leakage. For this purpose the charge leakage from the cells, which results in decrease of cells threshold voltage, was measured after a long-time hightemperature treatment at several temperatures. The amount of lost charge for each temperature was used to calculate the Arrhenius constant and activation energy for the discharge process. With this data, the discharge of the cells at different temperatures during long time can be predicted and the probability of data loss after years can be calculated. The memory chips, investigated in this work, were 0.035 μm CMOS Flash memory testchips, designed for further use in the Systems-on-Chips for automotive electronics.

Energy efficiency parameters in variable speed drives

The main purpose of this thesis is to measure and evaluate how accurately the current energy saving calculation in ABB’s new variable speed drive ACS850 works. The main topic of this thesis is energy-efficiency parameters. At the beginning of this thesis centrifugal pump, squirrel cage motor and variable speed drive, including some equations related to them, are being introduced. Also methods of throttling control and variable speed drive control of centrifugal pumps are being introduced. These subjects are introduced because the energy saving calculation in ACS850 is related to the centrifugal pumps usually driven by squirrel cage motors. The theory also includes short section about specific energy of pumping. Before measurements the current energy saving calculation of ACS850 is being introduced and analyzed. The measurements part includes introduction of measuring equipment, measurement results, summary and analysis of the measurements. At the end of this thesis a proposal for an improvement to the current energy saving calculation is being introduced and few proposals are made for new energy-efficiency parameters, which could be added to variable speed drives. At the end are also thoughts

On the effects of welding parameters on weld quality of plasma arc keyhole welding of structural steels

The possibility and the usefulness of applying plasma keyhole welding to structural steels with different compositions and material thicknesses, and in various welding positions has been examinated. Single pass butt welding with I groove in flat, horizontal vertical and vertical positions and root welding with V , Y and U grooves of thick plate material in flat position have been studied and the welds with high quality has been obtained. The technological conditions for successful welding are presented. The single and interactive effects of welding parameters on weld quality, especially on surface weld defects, geometrical form errors, internal defects and mechanical properties (strength, ductility, impact toughness, hardness and bendability) of weld joint, are presented. Welding parameter combinations providing the best quality welds are also presented.

Identification of Turning Points in the Research on Titanium Dioxide Production and Application

This dissertation "Identification of turning points in the research on titanium dioxide production and application" aims at detecting in scientific literatures emerging trends and sudden changes in titanium dioxide production and application. These key changes are then studied to determine its transient patterns and its effect on the research on titanium dioxide production and application The source of information is from bibliographic data which discussed titanium dioxide production and application. These bibliographic data where obtained from ISI Web of Knowledge and then formed into a network of clusters by applying software called Citespace.

The effects of real time control of welding parameters on weld quality in plasma arc keyhole welding

Joints intended for welding frequently show variations in geometry and position, for which it is unfortunately not possible to apply a single set of operating parameters to ensure constant quality. The cause of this difficulty lies in a number of factors, including inaccurate joint preparation and joint fit up, tack welds, as well as thermal distortion of the workpiece. In plasma arc keyhole welding of butt joints, deviations in the gap width may cause weld defects such as an incomplete weld bead, excessive penetration and burn through. Manual adjustment of welding parameters to compensate for variations in the gap width is very difficult, and unsatisfactory weld quality is often obtained. In this study a control system for plasma arc keyhole welding has been developed and used to study the effects of the real time control of welding parameters on gap tolerance during welding of austenitic stainless steel AISI 304L. The welding tests demonstrated the beneficial effect of real time control on weld quality. Compared with welding using constant parameters, the maximum tolerable gap width with an acceptable weld quality was 47% higher when using the real time controlled parameters for a plate thickness of 5 mm. In addition, burn through occurred with significantly larger gap widths when parameters were controlled in real time. Increased gap tolerance enables joints to be prepared and fit up less accurately, saving time and preparation costs for welding. In addition to the control system, a novel technique for back face monitoring is described in this study. The test results showed that the technique could be successfully applied for penetration monitoring when welding non magnetic materials. The results also imply that it is possible to measure the dimensions of the plasma efflux or weld root, and use this information in a feedback control system and, thus, maintain the required weld quality.

Field Weakening, Parameters and Operation Range of the Permanent Magnet Traction Motors

The main focus of this thesis is to define the field weakening point of permanent magnet synchronous machine with embedded magnets in traction applications. Along with the thesis a modelling program is made to help the designer to define the field weakening point in practical applications. The thesis utilizes the equations based on the current angle. These equations can be derived from the vector diagram of permanent magnet synchronous machine. The design parameters of the machine are: The maximum rotational speed, saliency ratio, maximum induced voltage and characteristic current. The main result of the thesis is finding out the rated rotational speed, from which the field weakening starts. The action of the machine is estimated at a wide speed range and the changes of machine parameters are examined.