Το μάθημα έχει σκοπό να εισαγάγει το φοιτητή στις κατεργασίες διαμορφώσεων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία. Παρουσιάζονται και αναπτύσσονται οι θεμελιώδεις επιστημονικές αρχές που διέπουν τις τεχνολογίες αυτές: μηχανικές, θερμικές, τριβολογικές επιδράσεις κατά τις κατεργασίες διαμόρφωσης (συμπαγές υλικό και επίπεδο έλασμα) καθώς και η μελέτη και εφαρμογή μεθόδων ανάλυσης με σκοπό τον βέλτιστο σχεδιασμό και υλοποίηση της προγραμματισμένης παραγωγής. Το μάθημα συμπληρώνεται από σειρά ασκήσεων και επισκέψεων σε κατασκευαστικές βιομηχανίες.

1η Ενότητα
Επισκόπηση των κατεργασιών διαμόρφωσης. Κριτήρια ταξινόμησης κατεργασιών διαμόρφωσης.
2η Ενότητα
Φαινομενολογική θεώρηση των μηχανικών ιδιοτήτων των μετάλλων. Τυποποιημένες μεταλλικές δοκιμές για προσδιορισμό χαρακτηριστικών ιδιοτήτων όλκιμων υλικών. Η καμπύλη σ-ε. Ομοιογενής και ανομοιογενής πλαστική παραμόρφωση. Πλαστικό έργο. Επίδραση θερμοκρασίας, εργοσκλήρυνσης και ταχύτητας παραμόρφωσης.
3η Ενότητα
Βασικές έννοιες Πλαστικότητας και εφαρμογές στις κατεργασίες διαμόρφωσης. Τανυστές τάσεων και παραμορφώσεων. Κριτήρια διαρροής (Tresca, Mises) και καταστατικές εξισώσεις (Levy-Mises, Prantl-Reuss) στην πλαστική περιοχή. Ισοδύναμη τάση και ισοδύναμη παραμόρφωση Ανισοτροπία – Δείκτες ανισοτροπίας – Κριτήρια διαρροής ανισότροπων υλικών (Hill).
4η Ενότητα
Μηχανική των κατεργασιών. Μέθοδοι προσδιορισμού φορτίου διαμόρφωσης (μέθοδος λόφου τριβής, μέθοδος άνω οριακών φορτίσεων, επίπεδη παραμόρφωση και πεδίο γραμμών ολισθήσεως, FEM κ.λπ)
5η Ενότητα
Κατεργασίες διαμόρφωσης του συμπαγούς υλικού (σφυρηλάτηση, έλαση, διέλαση, συρματοποίηση, ελκυσμός ράβδου). Για κάθε μία από τις κατεργασίες αυτές υπολογισμός βασικών παραμέτρων κατεργασίας, φορτίων και ισχύος, αναφορά αντίστοιχων εργαλείων και εργαλειο-μηχανών, τριβολογική μελέτη (φθορά εργαλείων/λίπανση), πλεονεκτήματα και περιορισμοί κατεργασίας, ανάπτυξη παραμενουσών τάσεων, ελαττώματα διαμορφωμένων τεμαχίων και συγκριτικά οικονομοτεχνικά στοιχεία.
6η Ενότητα
Κατεργασίες διαμόρφωσης του επιπέδου ελάσματος (κάμψη, βαθεία κοίλανση, διαμόρφωση με έκταση, διαξονικός εφελκυσμός, spinning). Διαμορφωσιμότητα –Μηχανικές δοκιμές εκτίμησης διαμορφωσιμότητας (Erichen & Nakazima tests, LDH test). Διαγράματα οριακής διαμόρφωσης (FLDs). Για κάθε μία από τις
κατεργασίες αυτές υπολογισμός βασικών παραμέτρων κατεργασίας και των απαιτούμενων φορτίων, αναφορά αντίστοιχων εργαλείων και εργαλειομηχανών, τριβολογική μελέτη (φθορά εργαλείων/λίπανση), πλεονεκτήματα και περιορισμοί κατεργασίας, ανάπτυξη παραμενουσών τάσεων, ελαττώματα διαμορφωμένων τεμαχίων και συγκριτικά οικονομοτεχνικά στοιχεία.
7η Ενότητα
Πρέσες – Κοπτικά εργαλεία πρεσών
8η Ενότητα
Μη συμβατικές κατεργασίες διαμόρφωσης (μη συμβατική βαθεία κοίλανση, εκρηκτική διαμόρφωση, μαγνητική διαμόρφωση, peen-forming, διαμόρφωση με Laser). Διαμόρφωση υπερπλαστικών υλικών.
9η Ενότητα
Περιβαλλοντικές επιδράσεις των κατεργασιών διαμόρφωσης. Μείωση περιβαλλοντικής επιβάρυνσης. Προσέγγιση κύκλου ζωής (LCA). «Καθαρές» κατεργασίες διαμόρφωσης.
10η Ενότητα.
Υπολογιστικό θέμα σε επιλεγμένη κατεργασία διαμόρφωσης

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Προτείνεται οι φοιτητές που ενδιαφέρονται να παρακολουθήσουν το μάθημα να έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς το εξής μάθημα:

• ΜΥ1300 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

•  S. Kalpakjian, S. Schmid, Μηχανουργική Επιστήμη & Τεχνολογία, Εκδ. Τζιόλα 2019.
• A. Αντωνιάδης, Μηχανουργική Τεχνολογία, Εκδ. Τζιόλα 2018.
•  G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, MacGraw-Hill, 1988.
• ASM Handbook, Vol. 14A, 14B Metal Working Set, ASM 2006.
• W.F. Hosford and R.M. Caddell, Metal forming: mechanics and metallurgy, 2nd ed., Prentice Hall,1993.
•  W. A. Backofen, Deformation processing, Addison-Welsey Publishing Company, 1972.

– Συναφή Επιστημονικά Περιοδικά

• Journal of Manufacturing Processes, Elsevier
• Journal of Materials Processing Technology
• The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Springer

Ελληνική

Διαλέξεις και Ασκήσεις Πράξης

Ασκήσεις, Πρόοδος, και Γραπτή τελική εξέταση . Η πρόοδος και η τελική εξέταση γίνονται με κλειστά όλα τα βιβλία-βοηθήματα σημειώσεις, και περιλαμβάνουν (α) ερωτήσεις σύντομης απάντησης και (β) ασκήσεις με πρακτικούς υπολογισμούς