Specifický výzkum moderních výrobních technologií

SP2018/150

Petrů Jana prof. Ing.et Ing.Mgr., Ph.D.

01. 01. 2018 - 31. 12. 2018

Projekt se bude zabývat analýzou aspektů technologie obrábění a aditivní technologie výroby a jejich optimalizace s ohledem na opotřebení, trvanlivost a živostnost nástrojů, návrh vhodných výrobních parametrů, řešení ekonomických i ekologických úspor při výrobě. Projekt bude obsahovat vzájemné propojené části: 1) Výzkum pokrokových soustružnických a frézovacích nástrojů (odpovědný řešitel dílčí části doc. Ing. et Ing. Mgr. Jana Petrů, Ph.D.) Předmětem řešení projektu je experimentální činnost zaměřená na výzkum aspektů a efektů třískového obrábění strojírenských materiálů a vlivu na výsledné mikrogeometrické nerovnosti povrchu. 2) 3D tisk vysokopevnostní oceli (MaragingSteel) na 3D tiskárně Renishaw AM400 (odpovědný řešitel dílčí části Ing. Marek Pagáč, Ph.D.) S ohledem na současné požadavky z praxe (obousměrný přenos znalostí z univerzity do aplikační sféry) je nutné rozšířit modernizované pracoviště aditivní výroby na Fakultě strojní, VŠB-TU Ostrava o 3D tisk vysokopevnostního ocelového materiálu – Maraging steel, který je hojně využívá při výrobě forem s konformním chlazením, vložek, postupových střižných nástrojů a řezných nástrojů. Tato vysokopevnostní ocel má zvýšené mechanické vlastnosti než běžně používaná korozivzdorná ocel (SS, např. 316L – 1.4404). V rámci rozvoje VaV pracoviště Katedry obrábění, montáže a strojírenské metrologie budou realizovány výzkumné záměry v oblasti mechanických zkoušek, tepelného zpracování, měření zbytkových pnutí a tato ocel po 3D tisku z práškového kovu bude podrobně prozkoumána z hlediska mikrostruktury a makrostruktury. Dále bude provedený výzkum struktury a chování této oceli po 3D tisku s ohledem na zbytková pnutí a jejich eliminace, tepelné zpracování a dokončovací operace CNC obráběním. 3) Výzkum vlivu upínání na přesnost a kvalitu obrobené plochy (odpovědný řešitel dílčí části Ing. Tomáš Zlámal, Ph.D.) Předmětem řešení projektu je experimentální činnost zaměřená na výzkum vlivu tuhosti a přesnosti upínání na přesnost a kvalitu obrobené plochy tvarově složitých a rozměrných součástí. 4) Využití přípravků v automobilovém průmyslu (odpovědný řešitel dílčí části prof. Dr. Ing. Ivan Mrkvica) Automobilový průmysl je jedním ze stěžejních oborů našeho hospodářství. Neplatí to pouze o velkých montážních závodech, ale existuje i široká síť subdodavatelů, kteří zajišťují zaměstnanost v různých regionech Čech a Moravy. Jedno ze subdodavatelských skupin je skupina zabývající se osvětlením vozidla, další pak společnost zabývající se výrobou brzdových systémů. V rámci projektu SGS bude zaměřena pozornost na návrh a konstrukci zařízení pro výrobu modulů do světlometů. Další oblastí pak bude návrh přípravků pro demontáž jednotlivých částí sestavy bez jejich poškození s možností jejich dalšího použití. Členové řešitelského týmu mohou participovat na všech částech projektu.

prof. Ing.et Ing.Mgr. Jana Petrů, Ph.D.
prof. Ing. Robert Čep, Ph.D.
prof. Ing. Marek Sadílek, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Ivan Mrkvica
Ing. Lenka Čepová, Ph.D.
Ing. Tomáš Zlámal, Ph.D.
doc. Ing. Marek Pagáč, Ph.D.
Ing. Jakub Měsíček, Ph.D.
Ing. Ondřej Vortel
Ing. Jiří Hajnyš, Ph.D.
Ing. Jiří Švec
Ing. Tomáš Szotkowski
Ing. Jakub Till, Ph.D.
Ing. Jakub Michalski
Ing. Matěj Dobner
Bc. Petr Lisoněk
Bc. František Kopp
Ing. Filip Wdówka
Ing. Jan Zelinka
Bc. Michal Gargulák
Bc. Vladimír Žváček
Bc. Petr David
Bc. Karel Kaszperydes
Bc. Lukáš Blažek
Ing. Pavel Bulawa
Bc. Jan Ermis
Bc. Jan Vronka
Bc. Petr Krivošej
Bc. Martin Holinka
Bc. Ondřej Diviš
Bc. Josef Janíček
Ing. Jiří Bílek
Bc. David Šenkeřík
Ing. Jiří Kravčík
Bc. Dominik Moravec
Bc. David Preisler
Bc. Marek Baran
Ing. Libor Polách

Cílem tohoto projektu je nalézt co nejvhodnější parametry pro efektivní a ekologické obrábění s použitím moderních upínacích systémů a vhodného nastavení řezného parametru a následném měření parametrů integrity povrchu.

Konkrétní dílčí cíle projektu:
add1) Cílem projektu bude posoudit účinnost nově zkonstruovaných nástrojů pro soustružení a frézování, zejména zpětného soustružení a vysokorychlostního frézování.

add 2) Cílem projektu je rozšířit modernizované pracoviště aditivní výroby o možnost 3D tisku vysokopevnostních ocelí s mezi pevnosti v tahu vyšší než 1200 MPa, provést základní výzkum mechanických vlastností MS po 3D tisku z práškového kovu, realizovat výzkum tepelného zpracování a jeho vliv na zbytková pnutí, rozšířit znalosti a zkušenosti s konstrukcí forem s konformním chlazením a jejich výrobou 3D tiskem z práškového materiálu, zvýšit konkurenceschopnost v oblasti obrábění vysokopevnostních materiálů s ohledem na kvalitu, přesnost a integritu povrchu obrobků.

add 3) Cílem projektu bude stanovit vliv tuhosti a přesnosti upínání tvarově složitých a rozměrných součástí na přesnost, kvalitu obrobené plochy a integritu povrchu. Výzkumná činnost se bude realizovat zejména při obrábění (frézování, soustružení) součástí vytisknutých pomocí technologie 3D tisku práškových kovů a tvarově optimalizovaných součástí.

add 4) Návrh a konstrukce dílčích skupin zařízení pro výrobu modulů do světlometů. Zařízení bude univerzálního charakteru využitelné po drobné úpravě i k výrobě modulů odlišných parametrů. Dále se bude jednat o návrh a konstrukci přípravků pro demontáž brzdových pístků a pro demontáž podvozkového komponentu s cílem ušetření demontovaných ložisek k opětovnému použití.

Jako výstupy projektu v souladu s metodikou RVVI se předpokládají:
- min. 1 článek v časopise s IF;
- min 2 články na konferenci, která má indexovaný sborník na WoS nebo SCOPUS
nebo 2 články v časopise z databáze SCOPUS nebo WoS;
- 1 obhájené teze disertační práce;
- 1 obhájená disertační práce;
- 6 diplomových prací.

Harmonogram řešení projektu:
jaro 2018 – návrh a plán experimentální činnosti.
léto 2018 – realizace experimentů.
podzim 2018 – měření a vyhodnocení dat, ověření.
zima 2018 – diskuze výsledků, prezentace výsledků, zhodnocení projektu.