Témata
Reklama

Předposlední červnový den vyhlásilo německé centrum pro informace o oceli Stahl-Informations-Zentrum v Düsseldorfu vítěze ceny Stahl-Innovationspreis 2012 v kategoriích: inovace výrobků z oceli, oceli pro stavebnictví, výzkum a vývoj ocelí, design výrobku z oceli a zvláštní cenu pro výrobek z oceli s největším ekologickým přínosem.

Od roku 1989, kdy byla Stahl-Innovationspreis vyhlášena poprvé a jako trienale, se již deváté ocenění stalo významným marketingovým nástrojem se stále stoupajícím počtem uchazečů, a to jak od velkých výrobců, tak od malých a středních podniků, z akademického výzkumu i od designérů. Letos 658 proti 644 v roce 2009.

Reklama
Reklama

Jak vypadá rok 2012 ve výrobě oceli?

V loňském roce bylo podle údajů World Steel Association ve světě vyrobeno 1 514,7 mil. tun surové oceli, v EU 177,4 mil. tun a v Německu 44,3 mil. tun. S touto produkcí je Německo na 7. místě ve světě. Největším německým výrobcem je ThyssenKrupp Stahl s 16,4 mil. tun na 14. místě výrobců; Salzgitter s 5,2 mil. tun je na 38. místě. Česká republika je s produkcí 5,6 mil. tun na 28. místě ve světě; Slovensko se 4,2 mil. tun je na 34. místě. V měsíci předcházejícím udělení ceny, se ve světě vyrobilo 131 mil. tun surové oceli (+0,7 % 2012/2011), v Německu 3,7 mil. tun (–9,7 % 2012/2011), v ČR 0,49 mil. tun (–4,2 % 2012/2011) a na Slovensku 0,39 mil. tun (+18,4 % 2012/2011). Ve spotřebě oceli na hlavu 2011 je Německo se 480 kg na 5. místě a Česká republika na 3. místě s 596 kg.

Mobilní protipovodňové zábrany Howatec jsou absolutním vítězem ceny Stahl-Innovationspreis 2012. Foto: Howatec
Schéma mobilních protipovodňových zábran Howatec. Grafika: Howatec

Pro Německo je cena roku 2012 za inovace oceli významným oceněním, neboť s výrobou, vývojem a využitím oceli je zde spojena zaměstnanost 3,5 mil. osob, 300 mil. eur investic do vývoje a vznik 1 000 patentů ročně, prodeje za 1 000 mld. eur ročně a na výrobkových inovacích závislých 50 % exportu.

Ocenění infrastruktury před automobilovými komponentami

V nejobsazenější kategorii aplikací u výrobků z oceli byly nejvýše oceněny mobilní protipovodňové zábrany firmy Howatec z Netphenu, navržené ve spolupráci s ústavem Institut für Wasser und Umwelt z Univerzity v Siegenu. Mají snadnou a rychlou montáž jednou osobou a skládají se z podpěr a stěnových modulů. Jsou vhodné pro dveře, vjezdy a prostupy zdí. Těsné vyduté zábrany z pozinkovaného plechu jsou doporučeny pro tlak vody při výšce hladiny 70 cm, mají spodní a boční pryžové těsnění a jsou stabilní při nárazech proudu vody a neodplavitelné i při přeplavení hladinou 130 cm.

Setrvačníkové kolo Schaeffler a LuK pro spalovací motory. Foto: SIZ
Vačkové hřídele Mahle Turboboost CamInCam. Foto: Mahle

Dvě inovace automobilových komponent pro vyšší účinnost

Druhou cenu získalo společné řešení a vývoj setrvačníkového kola firem Schaeffler, Herzogenaurach, a LuK, Bühl, pro snížení vibrací spalovacích motorů, vyrovnávající protipohybem závaží proti směru otáčení nežádoucí kmitání při nízkých otáčkách a nízkých stupních řazení. Dovoluje využití jízdy s nízkými otáčkami při nižší spotřebě a nižších emisích moderních motorů.

Nová konstrukce vačkové hřídele Torqueboost CamInCam firmy Mahle ze Stuttgartu byla oceněna 3. cenou. Spočívá ve snadno nastavitelném časování ventilů na vačkové hřídeli u víceventilových motorů nezávislém na otáčkách, které je konstrukčně jednoduché a umožňuje úsporu paliva u benzinových motorů až o 6 % a u dieselových až o 3 %.

Stavební aplikace oceli s originálním řešením

V kategorii stavebních aplikací oceli získala 1. cenu originální konstrukce lávky pro pěší a cyklisty přes kanál Rýn-Herne v Oberhausenu s minimální spotřebou oceli nazvané Slinky springs to fame (Slinky podle poválečné americké hračky ze spirály) autorů Beratende Ingenieure im Bauwesen z Berlína a Studio Tobias Rehberger z Frankfurtu nad Mohanem. Řešení tvoří válcová hliníková spirála průměru 2,67 m pro délku mostovky 406 metrů se 469 závity, se zavěšenou vnitřní lávkou z barvených betonových desek tloušťky 120 mm nesenou 2 napnutými pásy z jemnozrnné oceli S690 profilu 460 x 30 mm. Šikmé tlakem namáhané podpěry mostu na březích jsou provedeny z oceli S355 a tahem namáhaná táhla kotvená do břehu z oceli S460. Lehké zábradlí je řešeno trubkami z nerezavějící oceli a výplní z nerezavějícího pletiva. Originální LED osvětlení mostu je instalováno do spirály.

Spirálová lávka „Slinky springs to fame“ pro pěší s předpjatou mostovkou z ocelových pásů. Foto: SIZ

Za minimální spotřebu materiálu získala 2. cenu samonosná ocelová skořepinová střecha, provedená jako prohnutá deska obdélníkového půdorysu o ploše 1 000 m2 na 4 podpěrách, z 323 tenkostěnných a CNC obrobených, laserem svařených a sešroubovaných desek tloušťky 5 mm z pozinkované oceli. Stavba kryje archeologické pozůstatky vysoké pece St. Antony-Hütte v Oberhausenu, první hutě v Porúří, zapálené v roce 1758. Stavbu navrhli architekti Ahlbrecht Felix Scheidt Kasprusch, Essen, a Schülke Wiesmann Ingenieurbüro, Dortmund.

Monocoque stavby haly kostela Martin-Luther-King Kirche v rakouském Hainburgu, provedené 3D tvářením v Ostseestaal, Stralsund. Foto: SIZ

Digitální návrh a 3D tváření velkoplošných ocelových desek bylo oceněno 3. cenou za střechu kostela Martin-Luther-Kirche v rakouském Hainburgu, kterou podle návrhu Coop Himmelb(l)au zpracovala firma Ostseestaal ze Stralsundu, zkušená ve výrobě lodních monocoque. Střecha o průměru 10 m a hmotnosti 28 t byla dílensky tvářena, zpracována a svařena z 264 desek o ploše 1 m2. Jako celek byla dovezena na staveniště vzdálené 1 300 km.

Nová chromová žáruvzdorná ocel

V kategorii výzkum a vývoj oceli byl nejvýše oceněn vývoj žáruvzdorné oceli Crofer 22H pro části palivových článků SOFC (Solid-Oxide-Fuel-Cell) pracujících při teplotě 900 °C. Ocel Crofer 22H byla vyvinuta ve výzkumném centru Forschungszentrum Jülich a je vyráběna licenčně v ThyssenKrupp VDM, Werdohl. Feritická ocel typu X1CrWNbTiLa 22 (W.-Nr. 1.4750) na bázi 22 % chromu obsahuje vedle přísad titanu a lanthanu přesné obsahy niobu, wolframu a křemíku, které za vysokých teplot tvoří intermetalické fáze přispívající k výraznému zvýšení pevnosti za tepla a pevnosti v tečení oceli. V modifikaci Crofer 22APU je určena pro konstrukci tepelně náročných dílů pomocných a startovacích proudových motorů (Auxiliary Power Unit).

Nová chromová žáruvzdorná ocel Crofer 22H, vyvinutá pro interkonektorové desky palivových článků SOFC pro práci do 900 °C, obdržela 1. cenu za výzkum a vývoj. Foto: SIZ

Příspěvek k lehkému konstruování

Druhou cenu dostal tvářecí proces 3D profilového ohýbání s indukčním ohřevem z ústavu Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) Technické univerzity Dortmund. Výkonné a nákladově výhodné 3D ohýbání tvarově komplexních otevřených a uzavřených tenkostěnných profilů má význam v lehkém konstruování automobilu – zvláště na bezpečnostní prvky kabiny. Proces TSS ohýbání (Torque Superposed Spatial) využívá ve volném ohýbání prostorového přesazení torzních momentů pomocí posuvu profilu mezi kyvně uloženými válci stolice.

Druhou cenou za výzkum a vývoj bylo oceněno 3D profilové ohýbání TSS (Torque Superposed Spatial) s indukčním ohřevem zakřivených otevřených a uzavřených profilů. Foto: IUL

Laserové svařování pod drobnohledem

Třetí cenu obdržela regulace laserového svařování v reálném čase, která optimalizuje laserové svařování úpravou kolísání paprsku během milisekund a výrazně ovlivňuje výkon a jakost svarového spoje včetně přesného řízení hloubky průvaru u přeplátovaných svarových spojů. Podstatně zlepšuje optiku spoje u automobilových dílů. Inovace je společným vývojem ústavů Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM), Freiburg, Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) Univerzity Stuttgart a Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik (IEE), Technické univerzity v Drážďanech.

Úsporná maraging ocel s manganem místo niklu a kobaltu

Uznání bez ocenění získala další práce na ocelích typu Lean-Maraging-TRIP-Steel, jíž pokračuje vývoj v ústavu Max-Planck-Institut für Eisenforschung v Düsseldorfu, oceněný v roce 2009. Úsporně legované martenziticky vytvrditelné bezkobaltové oceli se sníženým obsahem niklu na 2 až 3 %, při obsahu manganu 12 %, mají ve srovnání s konvenčními typy zlepšenou kombinaci pevnosti až 1 500 MPa s 15 až 20 % tažnosti, která již dovoluje tváření za studena, především pro využití v automobilovém a leteckém průmyslu. Zpevnění je zde výsledkem vytvrzení intermetalickou Heuslerovou fází Ni2MnAl. Koncepcí legování s vypuštěním obsahu 11 % Co, snížením obsahu Ni ze 17 na 2 % a Mo ze 3 na 1 %, přísadou levnějších 9 až 15 % Mn a využitím efektu TRIP (Transformation-Induced-Plasticity) vznikla vysoce ekonomická ocel s velkou perspektivou.

Proti konvenčním Ni-Co-Mo-Ti-Al maraging ocelím s tažností cca 5 % mají lean-maraging-TRIP oceli Ni-Mn-Ti-Al z vývoje Max-Planck-Institut für Eisenforschung tažnost 15–20 % při pevnosti v tahu 1 500 MPa. Pramen: MPIE

Cementační ocel s omezením hliníku

Mezi finalisty kategorie vývoje ocelí postoupila inovace cementační oceli se zvýšenou čistotou pro části převodovek z ústavů Institut für Eisenhüttenkunde (IEHK) a Institut für Bildsame Formgebung (IBF) z RWTH Aachen, podle níž se dosahuje vyšší životnosti vyšší čistotou oceli. Novou koncepcí dezoxidace s omezeným použitím hliníku se snižuje obsah hliníkových oxidických vměstků, který spolu s řízenou tvorbou jemných nitridů hliníku při tepelném zpracování vede k tvorbě jemnozrnné struktury oceli a brání zhrubnutí zrna při nauhličování. U typické cementační oceli 25CrMo4 je navíc jemnozrnná struktura stabilizována přísadou niobu. Opatření se osvědčilo u převodovek větších průměrů, např. větrných elektráren.

Výhodou výškové plošiny Steiger TB 270 firmy Ruthmann pro práce ve výšce až 27 metrů je montáž na levnější vozidla o max. hmotnosti 3,5 t, kde postačuje řidičský průkaz skupiny B. Foto: SIZ

Stavební mechanismy

Za lehkou ocelovou konstrukci postoupila do finále teleskopická výšková plošina Steiger TB 270 firmy Ruthmann pro práce až do výšky 27 metrů. Plošina je vhodná pro práce bez lešení ve stísněném prostoru. Lehká a jednoduchá konstrukce umožňuje montáž na levnější užitková vozidla s max. přípustnou hmotnosti do 3,5 tuny, kde k řízení postačuje řidičský průkaz skupiny B. Výložník je vyroben ze dvou laserově svařených polovin nového tenkostěnného U profilu z oceli o minimální mezi kluzu 1 200 MPa s jedním podélným svarem s požadovanou bezpečností svaru.

Venturiho sonda jako tepelné čerpadlo

Cenu za ekologický přínos k ochraně klimatu získala firma Pumpen Strebe, Wusterhausen, za originální řešení tepelného čerpadla Venturiho sondou, provedenou z nerezavějící oceli X5CrNiMo 17-2-2 (W.-Nr. 1.4401). Sonda tvoří koaxiální trubku, jejíž vnitřní trubka je opatřena Archimedovým čerpacím šroubem. Koaxiální trubka sahá do hloubky s teplotním rozdílem proti povrchu min. 3 °C. Vnitřní trubkou se na dno sondy čerpá teplonosné médium, které se po ohřátí čerpá šroubem vzhůru. Aby bylo dosaženo Venturiho efektu, šroub nepřiléhá k vnější trubce, čerpaná voda stéká po vnějším povrchu vysokou rychlostí, sbírá teplo ze stěny a dna a tlačí se vzhůru. Vysoká účinnost sondy, pracující jako tepelný výměník, vyžaduje pouze poloviční hloubku vrtu proti běžně užívané U trubce. Vynález je chráněn evropským patentem.

Plechovky se nemusejí dopíjet!

Na závěr zůstala neoceněna vtipná novinka v podobě uzávěru nápojových plechovek Cliqloc DrinkSafe, který umožňuje uzavření nedopité plechovky. Uzávěr kolínské firmy Cliqloc je vhodný pro plechovky obou běžných průměrů od obsahu 0,25 l do 0,568 l a opakovaně použitelný. Víčko z nerezavějící oceli s kroužkem z tenkého bílého plechu, těsněním z elastomeru a tlakovým ventilem těsní ve všech polohách zvenku i zevnitř a odpovídá hygienickým předpisům. Patentovaný uzávěr lze potiskovat fotorealistickým tiskem. Do výroby je připraven v Blechwarenfabrik Limburg.

Vtipný uzávěr nápojových plechovek Cliqloc DrinkSafe umožňuje těsné uzavření nedopité plechovky s možností opakovaného užití. Foto: Cliqloc

Podobně jako před třemi lety i letos soutěž potvrdila nastoupený trend ocenění inovací využívajících CAD konstruování a směřujících k moderním lehkým konstrukcím s vyšší energetickou účinností a vývoj nových a úsporných materiálů s nižší surovinovou náročnosti v podmínkách udržitelného životního prostředí.

Alexandr Abušinov

abusinov@seznam.cz

Reklama
Vydání #11
Firmy
Související články
Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

NPE 2012 a plastové materiály

V Orlandu na Floridě se na sklonku jara konala největší událost roku v průmyslu plastů - trienale NPE 2012, která současně oslavila 75. výročí založení SPI (Society of the Plastic Industry). Poprvé po 40 letech se National Plastics Exhibition, tento vrcholný veletrh amerického plastového průmyslu, nekonal v červnu v Chicagu, ale o něco dříve na Floridě, mimo centra automobilového průmyslu, plastů a strojírenství amerického Středozápadu.

Atraktivní projekty: Zelená zelené architektuře

Možná je to móda, ale v každém případě velmi hezká a ekonomicky závažná. Mám na mysli tzv. zelenou architekturu. Dokazovala to i nedávná výstava v Galerii Národní technické knihovny v Praze v rámci úspěšného projektu Green Architecture II. Jeho pokračování, které iniciuje Galerie Jaroslava Fragnera, ukázalo, že všechna architektonická řešení bez ohledu na zemi vzniku, velikost, rozpočet nebo funkční určení spojuje šetrnost.

Související články
Lipsko letos jenom digitálně

Tradiční dvojice veletrhů pro oblast strojírenství a subdodavatelského průmyslu Intec a Z v Lipsku se letos uskuteční v termínu 2.–3. března 2021 výhradně digitálně pod názvem „Intec/Z connect“. Společnost Leipziger Messe, pořadatel veletrhu, se takto rozhodla, neboť současný vývoj koronavirové pandemie a s tím spojená omezení neumožňují takto velkou akci smysluplně realizovat klasickou ani hybridní formou

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Materiálová řešení vodovodních fitinků

První část článku, která byla uveřejněna v minulém čísle, pojednávala o problémech s náhradou kovových součástí plastem a krípu, jako základního nedostatku termoplastů. V tomto čísle budou probrány možná řešení náhrady jinými materiály.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Štěstí přeje připraveným!

Cesta antivirového řešení Avast od prvních nápadů ve Výzkumném ústavu matematických strojů k firmě o 1 700 zaměstnancích Avast Software obývající několik pater nové budovy na Pankráci, byla dlouhá a někdy trnitá. Zakladateli a tvůrci myšlenky na vytvoření vlastního antivirového programu, ze kterého se postupem doby stal ochranný systém bránící napadením, jsou Pavel Baudiš a Eduard Kučera.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Největší událost ve světě technických textilií

V polovině letošního května se opět po dvou letech souběžně konaly dva
textilní veletrhy: Texprocess – mezinárodní veletrh strojů a zařízení pro textilní
průmysl a Techtextil – mezinárodní veletrh technických a netkaných textilií.
Po čtyři dny se veletržní a výstavní centrum ve Frankfurtu nad Mohanem stalo
jednou z předních mezinárodních platforem pro uživatele technických textilií
z nejrůznějších odvětví, ale také pro výrobce oděvů, módního oblečení,
čalouněného nábytku a kožených výrobků.

Ohlédnutí za MSV 2018

Jubilejní strojírenský veletrh v Brně se i letos nesl ve znamení inovací, technických i technologických novinek (často také světových premiér), ale hlavně v duchu oslav stého výročí založení Československé republiky, takže se také vzpomínalo na historické úspěchy v technice v expozici 100RIES. A není tedy divu, že partnerskou zemí bylo letos Slovensko. Na následujících řádcích přinášíme malé ohlédnutí za veletrhem, kde připomeneme některé exponáty, které v očích naší redakce za zmínku a vzpomínku stojí.

TOSmeet & TOSday 2018

Zákaznický den ve firmě TOS Varnsdorf tradičně patří k vyvrcholení půlročního maratonu open houses, které pořádají téměř všechny výrobní a obchodní společnosti v komoditě obráběcích strojů pro své zákazníky a obchodní partnery. Zejména u výrobních firem je neopakovatelnou příležitostí zavítat do jejich provozů, zhlédnout zdejší technologické možnosti, být přímo od zdroje informovaný o žhavých novinkách a technologických řešeních, a v neposlední řadě pak potkat a pohovořit se známými lidmi.

Vyvíjí se nový solný reaktor

Ruští vědci zahajují přípravu koncepce reaktoru chlazeného tekutými solemi, který je považován za nezbytnou součást budoucnosti jaderné energetiky. Tento reaktor je totiž schopen spalovat nejrizikovější radioaktivní odpady pocházející nejen z jaderné energetiky. Dále se připravuje tendr na výstavbu reaktoru BREST-300, který také přispěje k řešení problému použitého jaderného paliva.

Zlatá medaile MSV

Současná podoba udělování Zlatých medailí na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně, o něž se v soutěži ucházejí přihlášení vystavovatelé se svými exponáty, odráží snahu nalézt taková objetivizující pravidla, která odpovídají hlavnímu záměru soutěže – tedy oceňovat inovativní produkty. Tím se rozumí výrobky, technologie nebo služby, které jsou mimořádně významné svým progresivním řešením, technickými parametry a technologickými možnostmi a ocenění si zaslouží, poněvadž snesou srovnání se špičkovými řešeními přinejmenším na evropské úrovni, ještě lépe na úrovni světové.

Koroze napříč všemi obory

Mezinárodní konference Eurocorr, která každoročně přiláká k účasti tisícovku zástupců komerční i akademické sféry včetně nejvýznamnějších celosvětově uznávaných korozních inženýrů, řadu sponzorů a vystavovatelů z oblastí povrchových úprav a povlaků kovů, chemických úprav prostředí, elektrochemických protikorozních ochran, korozního monitoringu, inspekce a zkušebnictví a mnoha dalších, se letos v září díky Asociaci korozních inženýrů poprvé v historii konala v Praze.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit