Prof. Henry Sigvart Valberg concluiu seu doutorado em Engenharia Mecânica em 1987 na Norges Tekniske Høgskole (Instituto de Tecnologia Norueguês – NTH, Noruega), atual Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia – NTNU, Noruega), onde é Professor Emérito do Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial. Entre 1974 e 1975, foi metalurgista na Força Aérea Real Norueguesa; de 1975 a 1977 foi metalurgista na A/S Norsk Jernverk, em Mo i Rana; e, de 1977 a 1984, foi pesquisador na SINTEF, Divisão de Materiais e Processos. Prof. Valberg ingressou na NTNU como professor sênior em 1984 e foi nomeado professor titular em 1994. Esteve na Danmarks Tekniske Universitet (Universidade Técnica da Dinamarca – DTU, Dinamarca), no Departamento de Engenharia de Manufatura e Gestão por cinco meses em 1997/98. Ele foi ainda vice-chefe do Departamento de Projeto de Engenharia e Materiais da NTNU no período 2003-2005. Mais tarde, passou períodos sabáticos na Cambridge University (Reino Unido) entre 2005 e 2006 e na Lehigh University (EUA) entre 2015 e 2016. Suas principais linhas de pesquisa são materiais, conformação de metais, análise do processo de conformação por métodos experimentais e elementos finitos. Seu trabalho abrange processos de conformação de metal como forjamento, laminação, extrusão, estampagem e conformação de chapas. Foi o criador de dois novos testes que demonstram a presença de uma eventual camada fragilizada em produtos metálicos. Ele tem participado de vários projetos nacionais de pesquisa apoiados financeiramente pelo Conselho Norueguês de Pesquisa. Além disso, tem realizado trabalhos em cooperação com pesquisadores nos EUA e na Europa e publicado em diversas revistas e conferências internacionais. Ele é membro do Comitê Científico do ESAFORM 2019 e tem coordenado nos últimos seis anos o simpósio “Extrusão e Estampagem” deste evento. É autor do livro Applied Metal Forming: including FEM-analysis, publicado pela Cambridge University Press em 2010. Atualmente, Prof. Valberg realiza trabalhos de consultoria para a indústria através de sua empresa, Prof. Valberg Consulting.
Theoretical, FEM-assisted and physical modeling of plastic deformation processes to solve engineering problems in the metal forming industry
The paper gives an overview of the state of the art as regards current possibilities to deduce engineering knowledge by physical and numerical modeling of plastic deformation processes like rolling, extrusion, drawing, sheet-metal forming and other similar processes. The purpose may for instance be to solve problems connected with formation of defects in the processes, reduce excessive energy usage, or to try to modify process parameters to obtain improved mechanical properties in the resulting products. The paper focuses on use of modern FEM-modelling to analyze the mentioned processes. The first introductory part, gives an overview over theoretical methods available to characterize process conditions in metal forming, moreover, it is shown by an example, for a given process, that theoretically obtained results are approximately equal to results from a FEM-model. In a second part, it is shown how accurate input-data to theoretical models or FEM-models; for instance the material flow stress or the friction parameter, can be deduced by a combined approach using physical and numerical modeling. This way the results from technological tests like for instance compression testing or torsion testing, are optimized, and made more accurate by use of correction procedures. Here the author also explains how metal flow in a forming process can be investigated, and characterized, by use of grid pattern methods. In a third part, two new test methods are described, an expansion test, and in addition, a bending test, which can be used to check eventual presence of weakness that may reduce the ductility of a material, i.e., if weak spots do exist. Again, it is shown, that in these tests FEM-modelling can be used as a successful approach to characterize, and understand the mechanics of the new methods. Finally, in the main part of the paper, it is shown how metal forming operations like extrusion, drawing, rolling and sheet-metal forming can be studied by modern FEM-analysis tools, and how information from such studies can be used to arrive at optimized solutions regarding the processes. In this way, one can secure sound processing conditions. This means that production rates can be increased, concurrently producing products free from defects.