Behaviour of a biocompatible titanium alloy during orthogonal micro-cutting employing green machining techniques

The sustainability of a process is the objective of modern industries aiming to reduce waste in production, since consumers require high quality and efficiency with fair price. Thus, a good understanding of the process should be its starting point. The manufacture of dental implants is an example in which waste reduction is important for the reduction of prices due to the demand for great quality and accuracy. This study observed the behaviour of sustainable micro-cutting applied to the Ti-6Al-7Nb titanium alloy, considering the ploughing effect on minimum quantity lubrication (MQL) and high-speed machining (HSM) conditions. When compared with dry condition and low-speed cutting in orthogonal micro-cutting, the use of HSM in dry cutting was more efficient than using MQL. The dry condition presented lower surface roughness, whilst the cooled/lubricated condition presented lower burr formation.publishe

Inicjacja i wzrost pęknięcia w pile tarczowej wykonanej ze stali narzędziowej

Fatigue of a circular saw made of tool steel and used in metal industry to cut, in particular, metal bars and pipes is investigated in this study. Due to having a small tooth root radius, the circular saw is much more likely to get crack damage at the tooth root region. Radial and tangential forces are also effective at this region for fatigue crack initiation. In high cutting speeds and feed rates of the circular saw, higher stress concentration occurs particularly at that region. To examine the fatigue and failure in the circular saw, specimens used in an experiment are prepared from a damaged circular saw are subjected to different mechanical tests. In the theoretical study, stress and fracture behaviour of the saw is determined by the finite element method. Results and causes of the failure are assessed and compared.Przedmiotem badań jest wytrzymałość zmęczeniowa piły tarczowej wykonanej ze stali narzędziowej i przeznaczonej do pracy w przemyśle metalurgicznym, w szczególności do cięcia prętów i rur. Z powodu niewielkiego promienia zaokrąglenia podstawy zęba tarczy, piły narażone są na pęknięcia właśnie w tym obszarze. Na rozwój procesu pękania mają wpływ obciążenia promieniowe i styczne zęba. Tu występuje największa koncentracja naprężeń przy znacznych prędkościach obrotowych tarczy i dużego tempa posuwu. Do przeanalizowania procesu zmęczenia piły użyto próbek wypreparowanych ze zniszczonego narzędzia i poddano je licznym testom mechanicznym. Równolegle przeprowadzono symulacje teoretyczne za pomocą Metody Elementów Skończonych. Przyczyny i wyniki ilościowe dotyczące zniszczenia zmęczeniowego wyznaczono na podstawie obydwu metod badawczych i następnie je porównano

Modelowanie mikromechaniczne zjawiska odpadania kryształów diamentu od kompozytowego fundamentu

Diamond debonding in composite segments used in cutting of natural stones was investigated in this study. The finite element method was used for numerical solutions, and the problem was modelled as two dimensional. The problem was investigated under linear elastic fracture conditions. Stress intensity factors and strain energy release rates were obtained. Numerical solutions were performed for different diamond sizes and diamond heights. According to the obtained results, the most effective factor for growth of the interface crack was considered to be the tangential force acting on the diamond.W pracy omówiono problem odpadania kryształów diamentu od kompozytowej matrycy narzędzi do cięcia naturalnych kamieni. Zagadnienie sformułowano dwuwymiarowo, a do uzyskania wyników symulacji numerycznych wykorzystano metodę elementów skończonych. Zjawisko badano dla warunków liniowego sprężystego pękania. Obliczono współczynniki koncentracji naprężeń oraz tempo uwalniania energii sprężystości. Symulacje przeprowadzono dla różnych wymiarów kryształów diamentu. Zgodnie z otrzymanymi rezultatami, stwierdzono, że głównym czynnikiem odpowiedzialnym za wzrost powierzchni pękania jest styczna składowa siły działającej na diament

functional theory calculations

The optimized molecular structures, vibrational frequencies and corresponding vibrational assignments of 10 tautomeric forms of a heterocyclic disazo dye [5-(3-methyl-4-phenylazo-1H-pyrazole-5-ylazo) barbituric acid] have been calculated using ab initio Hartree-Fock (HF) and density functional theory (B3LYP) methods with 6-31G(d,p) basis set level. Calculations have shown that the most probably preferential form of the heterocyclic disazo barbituric acid dye in the ground state is azo-hydrazo-keto form corresponding to the experimental results. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved