Materiálově technologický vývoj a projektové řízení výrobních systémů

SP2019/68

Mohyla Petr prof. Ing., Ph.D.

01. 01. 2019 - 31. 12. 2019

Výzkum v oblasti vývoje materiálových a výrobních technologií plošného a objemového tváření s aplikací analytických metod hodnocení tvařitelnosti. Vliv vícenásobné plastické deformace na mechanické vlastnosti materiálů. Výzkum v oblasti svařování a navařování pájených vrstev a návarů s obsahem karbidů wolframu pro použití v abrazivním prostředí. Vývoj svařování materiálů vyrobených aditivní technologií – výzkum mechanických vlastností a mikrostruktury svarových spojů. Technologie svařování v automobilovém průmyslu. Numerická simulace svařování. V oblasti strojírenských materiálů a povrchových úprav je výzkum zaměřen na změny fyzikálních vlastností a mikrostruktury materiálu v závislosti na použitých technologických procesech. Předmětem dalšího výzkumu je hodnocení kvality povrchových vrstev, se zaměřením na sklokeramické povlaky, organické povlaky a galvanické povlaky. Předmětem výzkumu je také oblast projektování a plánování výrobního procesu včetně optimalizace těchto procesů.

doc. Ing. Jan Nevima, Ph.D., MBA
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
prof. Ing. Jiří Hrubý, 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.
doc. Ing. Lucie Krejčí, Ph.D.
Ing. Vladimíra Schindlerová, Ph.D.
Ing. Jindřich Kozák, Ph.D.
Ing. Ondřej Hilšer, Ph.D.
Ing. Hana Krupová
prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.
Ing. Kristýna Sternadelová, Ph.D.
Ing. Petr Hlavatý, Ph.D.
Ing. Michal Bučko, Ph.D.
Bc. Kateřina Losíková
Bc. František Kopp
Bc. Anthony Benedikt
Ing. Filip Šproch, Ph.D.
Bc. Pavel Mareš
Bc. Patrik Zůbek
Bc. Monika Dostálová
Ing. František Vysoudil
Bc. Petr Krivošej
Bc. Ondřej Diviš
Bc. Václav Klemš
Bc. Josef Žanda
Bc. Ondřej Cícha
Bc. Tomáš Blachut
Ing. Petra Hasíková
Bc. Marek Baran
Bc. Vojtěch Pop

Výzkum alternativních komparativních modelů procesů plošného a objemového tváření bude zaměřen na odezvu materiálu ve funkčním nasazení polotovarů a nástrojů. Výsledkem bude metodika hodnocení komplexní tvařitelnosti a ztráty stability v závislosti na procesních parametrech výrobních technologií.
V oblasti plošného tváření bude řešen vývoj nízkonákladového ohýbadla pro výrobu drobných součástí z plechu. Budou provedeny simulace procesu ohýbání polotovaru a analyzována kritická místa při tomto procesu tváření. V rámci využití ohraňovacího lisu pro tažení mělkých výtažků bude navržen vhodný tvar přístřihu, rozměry a materiál polotovaru a způsob jeho dělení, včetně návrhu tvářecího nástroje. Simulacemi bude ověřena lisovatelnost tvarově složitého mělkého výtažku.
V rámci výzkumu vlivu vícenásobné plastické deformace na mechanické vlastnosti materiálů bude využito metod ECAP a DRECE ke zvýšení mechanických vlastností zkoušených materiálů. Cílem bude optimalizace technologických i tvářecích parametrů, která se neobejde bez provedení experimentů na vytipovaných materiálech. Vyhodnocení experimentů bude zahrnovat dosažené výsledky mechanických vlastností a strukturní analýzu.
Projekt bude zacílen také na svařovací a pájecí technologie používané při konstrukci automobilové karoserie. Cílem bude optimalizace technologie svařování plastů v oblasti automobilového průmyslu a ověření technologie laserového pájení ocelí s povlakem na bázi zinek-hořčík. Kromě toho bude provedena analýza pájených vrstev s využitím karbidů wolframu. Kontrola struktur, tvrdosti a mikrotvrdosti, odolnost proti opotřebení, případně srovnání pájených a navařovaných vrstev. Dalším cílem bude výzkum mechanických vlastností a mikrostruktury svarových spojů, zhotovených na základním materiálu vyrobeném aditivní technologií 3D tisku. Nedílnou součástí projektu bude verifikace numerických simulací technologií svařování za pomoci experimentu.
V oblasti povrchových úprav bude výzkum zaměřen na přípravu směsí pro výrobu sklokeramických povlaků, bude hodnocen vliv technologických parametrů smaltování a vliv podkladového materiálu na výslednou kvalitu povlaku. Součástí bude vývoj metodiky testování povlaků. Dalším dílčím cílem bude výzkum vlivu technologických parametrů včetně parametrů zdroje na hloubkovou účinnost elektrolytické lázně.
V rámci výzkumu v oblasti projektování a plánování výrobního procesu bude hlavními cíli optimalizace systému údržby, aplikace metodik štíhlé výroby a využití projektového řízení u vybraných strojírenských podniků.

Výstupy:
Publikace v odborných časopisech (Manufacturing Technology, MM Science, Strojírenská technologie, All For Power, Konstrukce apod.) a sbornících odborných konferencí indexovaných v uznávaných databázích (SCOPUS, WoS) nebo na uznávaných odborných národních konferencích – celkem 9x článek. Výstupy budou využity v plném rozsahu v disertačních pracích studentů řešitelského týmu.

Harmonogram:
01/2019-03/2019 Rešeršní a studijní etapa
Studium současného stavu poznání v jednotlivých dílčích oblastech projektu. Přípravy vzorků a datové základny pro experimentální modely technologií.

03/2019 -06/2019 Příprava a návrh procesu
Vývoj metodik experimentů v kontextu jednotlivých výrobních technologií.

07/2017-9/2017 Provedení experimentálních zkoušek
Vývoj a provedení jednotlivých experimentů vyplývajících z cílů projektu.

10/2019-12/2019 Zpracování výsledků a příprava publikací
Příprava výstupů jednotlivých modulů projektu do publikací, diplomových a doktorských disertačních prací, případně do průmyslových aplikací.