Výzkum a vývoj materiálových, výrobních technologií a jejich projektového řízení

SP2017/146

null

01. 01. 2017 - 31. 12. 2017

Projekt podporuje výzkum a jeho realizaci v oblasti vývoje a implementace materiálových a výrobních technologií plošného a objemového tváření, svařování, navařování, tepelného dělení, 3D tisku kovových polotovarů a povrchových úprav včetně jejich projektového řízení. Projekt bude aplikovat analytické metody hodnocení tvařitelnosti, mikrostrukturních vlastností svarových spojů a návarů, submikroskopických antikorozních a funkčních povrchových systémů. Výzkum a vývoj soustavy fyzikálních a numerických komparativních modelů bude aplikován pro návrh optimálních technologií plošného a objemového tváření jemnozrnných materiálů a povede k návrhu tvářecích nástrojů. V oblasti energetiky a chemického průmyslu se bude projekt zabývat vývojem technologií svařování obtížně svařitelných ocelí a titanu. Předmětem výzkumu je dále aplikace zrn karbidu wolframu v návaru na funkční plochy součástí strojů namáhaných extrémní adhezí a abrazí. Projekt bude také obsahovat studium mikrostruktury a mechanických vlastností kovových polotovarů zhotovených aditivní technologií. Zaměření projektu v oblasti povrchových úprav sleduje specifika dispergace submikroskopické úrovně v nátěrovém systému. Prováděno bude vyhodnocení mikrostrukturního stavu a mechanických vlastností svarů, návarů a tepelně ovlivněných oblastí pálených hran. Projekt bude dále zaměřen na výzkum a vývoj v oblasti projektového řízení obnovy a inovací komplexů výrobních technologií.

Ing. René Siostrzonek, Ph.D.
Ing. Xenie Ševčíková, Ph.D.
doc. Ing. Jitka Podjuklová, CSc.
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
prof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
doc. Ing. Drahomír Schwarz, CSc.
prof. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D.
prof. Ing. Radek Čada, CSc.
Ing. Ivana Šajdlerová, Ph.D.
Ing. Vladislav Ochodek, Ph.D.
Ing. Libor Nečas, Ph.D.
prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.
doc. Ing. Lucie Krejčí, Ph.D.
Ing. Vladimíra Schindlerová, Ph.D.
Ing. Martin Sondel, Ph.D.
Ing. Ondřej Hilšer, Ph.D.
prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.
Ing. Jan Garay
Ing. Petr Tiller
Ing. Michal Salajka
Ing. Michael Trombik
Ing. Robert Maršál, Ph.D.
Ing. Daniela Fonioková
Ing. Lenka Koldová
Ing. Petr Kusý
Mgr. Marek Vindyš
Ing. Petra Hájková
Mgr. Petr Brychta
Ing. Jiří Verlík
Ing. Petr Hlavatý, Ph.D.
Ing. Vojtěch Mlčák
Ing. Antonín Bielecki
Ing. Jiří Švec
Ing. David Chodura
Ing. Martina Truchlíková
Ing. Bc. Tomáš Pektor
Ing. Michal Bučko, Ph.D.
Ing. Václav Michalčík
Jiří Vénos
Štěpán Chrapek
Ing. David Krychtálek
Ing. Petr Holátko
Bc. Luděk Fofoňka
Ing. Jiří Lasovský
Bc. Jan Dobrovolný
Bc. Adam Chmiel
Bc. Tomáš Rentka
Bc. Tobiáš Crla
Bc. Marek Navrátil
Bc. Petra Sušilová
Bc. Radim Murárik
Bc. Štěpán Pořízek
Ing. Petr Gold
Bc. Martin Štencl
Bc. Martin Pospíšil
Bc. Miroslav Hoško
Bc. Jakub Bieronský
Bc. Michal Misiarz
Bc. Martin Honig

Cíle:
V rámci projektu budou sestavovány komparativní modely procesů plošného a objemového tváření a přípravy jemnozrnných struktur. Výsledkem bude pro skupiny materiálových reprezentantů metodika hodnocení komplexní tvařitelnosti a ztráty stability v závislosti na procesních parametrech výrobních technologií a nástrojů. Cílem projektu dále bude posouzení mikrostruktury svarových spojů progresivních modifikovaných žáropevných ocelí po dlouhodobé vysokoteplotní expozici v reálných provozních podmínkách. Dále bude vyvíjena metodika sledování mikrostruktury návaru v závislosti na mikrotvrdosti. Výsledkem výzkumu bude definování vlivu vneseného tepla na vlastnosti návaru se zrny karbidu wolframu při použití různých přídavných materiálů. Dílčím cílem projektu bude optimalizace parametrů technologie tepelného dělení vedoucích k dosažení kvalitního povrchu pálené hrany s vysokou opakovatelností. Výzkum vazeb řízených parametrů aditivních technologií a mikrostrukturních a tepelně mechanických vlastností kovových materiálů. Specifikem projektu bude dále koncipování modulárního systému univerzálního charakteru umožňujícího aplikaci kombinované chemické předúpravy povrchu, vylučování základní matrice submikroskopické a nanometrické úrovně tenkých vrstev povlakových systémů. Vývoj metod projektového řízení technologických aplikací bude zaměřen na řízení inovací a kontrolu degradace výrobních a materiálových systémů.
Výstupy:
Publikace v odborných časopisech nebo periodických sbornících (Manufacturing Technology, Strojírenská technologie, All For Power, Konstrukce apod.) – 10x článek (IF, SCOPUS, WoS) a dalších odborných konferencích indexovaných v uznávaných databázích. Výstupy budou využity v plném rozsahu v disertačních pracích studentů řešitelského týmu. Témata: Simulace procesu tažení výtažků nepravidelných tvarů z tenkých plechů s použitím brzdicích žeber rozdílných šířek a profilů, Tvařitelnost za tepla hodnocená komplexním technologickým modelem, Hodnocení životnosti tvářecích nástrojů v komplexních podmínkách procesů tváření, Vývoj technologie zjemňování zrna procesem DRECE, Hodnocení mikrostruktury svarových spojů a návarů modifikovaných žárupevných a otěruvzdorných ocelí, Optimalizace parametrů tepelného dělení, Modulární systém aplikací kompozitních povrchových soustav ochranných a funkčních povlaků se submikronovými a nanometrickými částicemi, Optimalizace metalurgických procesů užitím dynamických simulací, Výzkum opotřebení tvářecích nástrojů v technologickém toku, 3D tisk kovových slitin.
Harmonogram:
1. 1. ÷ 31. 3. 2017
Kompletace a zobecnění výsledků projektu SGS 2016/73 v komplexu jejich cílů v předchozích etapách. Přípravy vzorků a datové základny pro experimentální modely technologií.
1. 2. ÷ 30. 6. 2017
Vývoj a realizace experimentálních metodik hodnocení tvařitelnosti materiálů při tváření a kontroly životnosti tvářecích nástrojů. Dále vývoj metodik experimentů pro hodnocení mikrostruktury materiálů. Navazuje metalografické setření nestabilních jevů povrchových soustav a návarů se zrny karbidu wolframu v kontextu a návaznosti jednotlivých výrobních technologií.
1. 7. ÷ 30. 9. 2017
Vývoj a kompletace jednotlivých metodik vyplývajících z cílů projektu.
1. 10. ÷ 31. 12. 2017
Příprava výstupů jednotlivých modulů projektu do publikačních, průmyslových aplikací a segmentů doktorských disertačních prací.