Väitös valutuotetekniikan alalta, DI Veijo Rauta
Lämpökäsittelyllä ja seoksen optimoinnilla alumiinivalujen parempi lämmönjohtavuus.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
DI Veijo Rauta, väittelee 23.10.2015 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, koneenrakennustekniikan laitoksella , aiheesta Lämpökäsittelyn ja metallurgisten käsittelyjen vaikutus valettujen alumiiniseosten lämmönjohtavuuteen. Väitöskirjan nimi on englanniksi On the effect of heat and metallurgical treatments on the thermal conductivity of cast aluminium alloys. Väitöskirjan ala on valutuotetekniikka ja materiaalitekniikka
Lämmönjohtavuuden merkitys korostuu alumiiniseoksista valettujen elektroniikkalaitteiden koteloissa, tukiasemissa ja taajuusmuuttajissa. Väitöskirjassa selvitettiin muun muassa seoksen kemiallisen koostumuksen sekä lämpö- ja sulakäsittelyjen vaikutusta alumiinivalujen lämmönjohtavuuteen.
Alumiinipainevalettujen osien lämmönjohtavuudessa päästiin tasolle 170-200 W/mK, mikä täyttää valetuille komponenteille asetetut vaatimukset antaen näin laitteille hyvät lämmönsiirto-ominaisuudet, pidemmän kestoiän sekä tuoden lisäksi myös energia- ja kustannussäästöjä. Tutkimuksen tuloksia voidaan soveltaa kaikkiin valumenetelmiin.
Eri menetelmillä valettujen alumiiniseosten lämmönjohtavuus mitattiin Hot Disk-menetelmällä. Tärkeimmät alumiiniseoksen lämmönjohtavuuteen vaikuttavat tekijät ovat seoksen koostumus ja lämpökäsittely. Mitä puhtaampi seos on sitä parempi on lämmönjohtavuus. Valettujen alumiinivalujen hehkuttaminen lisäsi tutkittujen painevalettujen seosten lämmönjohtavuutta jopa yli 50 % vastaaviin valutilaisiin verrattuna. Hehkutuslämpötilan nostaminen lisäsi seoksen lämmönjohtavuutta johtuen alumiinimatriisiin muodostuvista erkaumista.
Tutkimuksessa kehitettiin Minitab-ohjelmaa apuna käyttäen uusia usean muuttujan lineaarisia regressiomalleja (moninkertainen regressio) ennustamaan tutkittujen alumiiniseosryhmien lämmönjohtavuutta valutilassa kemiallisen koostumuksen perusteella.
Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää valettaessa alumiiniseoskomponentteja, joiden lämmönjohtavuusominaisuudet ovat hyvät, mutta joiden mekaaniset ominaisuusvaatimukset eivät ole kriittisiä.
Vastaväittäjä: Professori Ingvar L. Svensson, Jönköping University, Sweden
Valvoja: Professori Juhani Orkas, Aalto-yliopiston Insinööritieteiden korkeakoulu, koneenrakennustekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-6340-9
Väittelijän yhteystiedot
Veijo Rauta
puh. 050 5396 692
veijo.rauta@aalto.fi