Témata

Strojírenské fórum 2019: Moderní výrobní technologie a materiály

V pořadí již šesté Strojírenské fórum, které je už tradičně platformou pro setkávání odborníků z oblasti výroby i souvisejících oborů, se odehrálo 27. března. Tentokrát se místem konání staly architektonicky nadmíru zajímavé prostory Strojní fakulty Technické univerzity v Liberci.
Důvodem, proč bylo zvoleno právě toto místo, však nebyla architektura, ale téma setkání – Moderní výrobní technologie a materiály. TUL je totiž vyhlášeným místem, kde moderní technologie, jejich výzkum i užití, byly a jsou jednou z hlavních priorit.

Hana Janišová

Vystudovala Divadelní fakultu AMU. Většinu svého profesního života pracovala jako redaktorka v rozličných periodikách nebo na PR pozicích ve firmách různého zaměření, naposled z oblasti informačních technologií.
Osobně jí jsou blízká nejen témata týkající se techniky a technologií, ale například také z oblasti sociální nebo školství a další.
Pro MM Průmyslové spektrum pracuje od roku 2017. Její stěžejní mimopracovní aktivitou je ochrana zvířat.

V tomto duchu také zazněly úvodní věty, jak z úst Romana Dvořáka, moderátora konference a vydavatele MM Průmyslového spektra, tak doc. RNDr. Miroslava Brzeziny, CSc., rektora Technické univerzity v Liberci. Ten řekl: „

Výzkum v oblasti materiálů pro nejrůznější oblasti podnikání, ať už jde o strojírenství, nebo třeba o textilní průmysl, je pro naši univerzitu prioritou.“

Další, kdo se společně s předřečníky ujal zahájení, byl doc. Ing. Petr Tůma, CSc., ředitel Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace TUL. Řekl:

„Smyslem Strojírenského fóra je vytvářet příležitosti pro setkávání lidí, kteří mohou obohatit obor samotný, a současně i firmy, které díky výsledkům výzkumu v něm získají konkurenční výhody a učiní další kroky k prosperitě.“

Ve znamení alternativ

Úvodními slovy byl zakončen první blok konference a po něm neprodleně následoval druhý, jehož tématem byla aditivní a hybridní výroba.

Tématu

„Sériová výroba dílů z materiálu PA12 s využitím aditivní technologie JetFusion HP 4200“ se ujali Ing. Jiří Šafka, Ph.D., a Ing. Martin Seidl, Ph.D., pracovníci Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci.
Ve své prezentaci se zabývali výzkumnými výsledky v oblasti 3D tisku materiálu P12, přičemž hlavním cílem bylo otestovat mechanické vlastnosti materiálu P12 u této technologie s ohledem na základní mechanické vlastnosti tah a ohyb za různých teplot a vlhkostí. V rámci přednášky představili i další zařízení a technologie, s nimiž v Ústavu pracují, například VoxelPrint – GrabCad a také například zařízení pro zde prováděné cyklické testy.

Představení výzkumu a vývoje hybridní výrobní technologie na bázi obráběcího stroje s integrovanou aditivní metodou bylo tématem prezentace Ing. Tomáše Fornůska z Výzkumného centra pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT při ČVUT v Praze.

Hovořil o uplatnění alternativní aditivní technologie, kde místo běžně užívaného laserového zdroje pro metodu laser cladding využívají technologii WAAM. Ta představuje navařování kovu pomocí tavícího se drátu při hoření elektrického oblouku v ochranné atmosféře.

Téma Kovový 3D tisk poté prezentoval Ing. Vladislav Andronov ze společnosti Škoda Auto. Ve svém vystoupení představil pracoviště na pražské ČVUT. Mimo jiné zmínil, že technologie vyvíjené v jejich společnosti jsou zde využívány též v rámci projektu Formula Student.
Prezentace na téma „Dosažené VaV výsledky s ohledem na praxi a prototyp koloběžky“ poté zazněla z úst Ing. Jiřího Hajnyše z Katedry obrábění, montáže a strojírenské metrologie, Fakulta strojní VŠB-TUO.

Mimo jiné ve své prezentaci hovořil o posledních dosažených VaV výsledcích v oblasti aditivní technologie, které vznikly na pracovišti VŠB-TU v Ostravě a navázal fotografiemi unikátního prototypu koloběžky s bionickou konstrukcí vyrobené z korozivzdorné oceli, která je plně funkční.
„Nosnost našeho prototypu koloběžky, která byla vyrobena metodou 3D tisku, je 150 kg, stejně jako je tomu u koloběžky vyrobené konvenčními technologiemi, ale úspora na materiálu je ve srovnání s nimi zhruba 15 %,“ sdělil. Zdůraznil, že jeho tým se hlouběji zabýval též výzkumem prášku k 3D tisku a také výzkumem porozity a jejích procesních parametrů.

Nové trendy v oblasti aditivních technologií – inovace řezných nástrojů pak v rámci tohoto bloku prezentoval doc. Ing. Miroslav Zetek, Ph.D., z Fakulty strojní, Západočeské univerzity v Plzni. Aditivní technologie jsou podle něj jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Mezi významné uživatele této technologie patří především letecký, automobilový průmysl a dodavatelé komponent v oblasti forem a zápustek, kde se s využitím topologické optimalizace dosahuje významných materiálových úspor a vytváří se nové specifické designy komponent charakterizující možnosti kovového tisku. Podle jeho slov je v rámci vývoje této technologie v současné době třeba řešit některé problémy, například kvalitu vstupního prášku, vliv rozložení velikosti prášku na výslednou strukturu nebo určení míst, kde se iniciují trhliny.
Téma Kovový 3D tisk ve Škoda Auto poté prezentovali Ing. Vladislav Andronov a Ing. Jan Zajíc. Podle jejich slov se kovový 3D tisk začíná intenzivně implementovat do mnoha odvětví, včetně automobilového průmyslu. V rámci své prezentace představili útvar PSW-F Výroba metalurgického nářadí a seznámili posluchače s aktuálním stavem kovového 3D tisku.
Blok byl zakončen panelovou diskuzí, v níž se především hovořilo o kritériích a vlastnostech aditivní a hybridní výroby s ohledem na efektivitu v konkrétních případech využití a problematiky certifikace vyrobených dílů. Diskutovány byly též „slepé uličky“ v rámci těchto technologií.

Příroda se směje

Po diskuzi k předchozímu bloku a přestávce na oběd účastníci Strojírenského fóra se zájmem zasedli do auly v očekávání příspěvků dalšího bloku s názvem „Materiálové inženýrství“.

Jako první v tomto bloku se slova ujal prof. Dr. Ing. Petr Lenfeld, FENg. Ve své prezentaci mimo jiné řekl, že příroda se dostává do průmyslu, a to například prostřednictvím kompozitních materiálů s biodegrabidilní matricí, které jsou plněny vláknitým plnivem přírodního původu. Podle jeho slov se jedná o variantní řešení k syntetickým polymerním kompozitním systémům, plněným např. skleněnými vlákny. Také porovnal vlastnosti vláken různých druhů rostlin a ukázal různé aspekty jejich

využití v průmyslu.
„Planeta není nafukovací,“
řekl mimo jiné. „Není tedy možné, aby všichni vyráběli totéž, ať už jde o plasty z rostlin, nebo jiný produkt.“

Velice zajímavou přednášku na téma Aplikace nanomateriálů poté přednesl prof. Ing. Petr Louda, CSc., vedoucí Katedry materiálů z Fakulty strojní Technické univerzity v Liberci. Hned první slova, která zněla:

„Na velikosti záleží, ale v tomto případě inverzně – čím menší, tím lepší“, doslova vtáhla posluchače do obsahu.
Podle jeho slov nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. Ty dnes umožňují mnoho aplikací v různých průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologie. Jejich velikostní efekt navíc umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Mimo jiné řekl: „Matka příroda si zapomněla některé své nápady patentovat. Proč toho nevyužít...“

Přednáškou na téma Tvorba nanovláken na předřečníka logicky navázal doc. Ing. Pavel Pokorný, Ph.D., z Fakulty textilní Katedry netkaných textilií a nanovlákenných materiálů TUL. Svoji prezentaci zahájil větou, která navázala na předchozí prezentaci:

„Příroda si z nás dělá legraci...“
Poté však přešel ke konkrétním informacím, že polymerní nanovlákna je možné vyrábět různými způsoby, nejpoužívanější je elektrické zvlákňování a odstředivé zvlákňování. Oba dva způsoby jsou dnes využívány v průmyslu. Základním principem všech způsobů jsou zákony zachování energie hmoty a princip samoorganizace nelineárních systémů. Tyto principy jsou prakticky využívány v laboratorní a průmyslové praxi. Na příkladech pak objasnil jednotlivé technologické přístupy k tvorbě nanovláken, přičemž podle jeho slov elektrické zvlákňování je proces, který připomíná loupání cibule. Představil také moderní zařízení na výrobu nanovláken – NanoSpider.

Ve znamení dokonalosti

Poslední blok přednášek s názvem Praktické zkušenosti s nasazením aditivní výroby poté neprodleně navázal na blok předchozí.

Aditivní a hybridní technologie DMG Mori v první přednášce závěrečného bloku představil Ing. Miroslav Prajer, jednatel společnosti DMG Mori Czech. Ve své přednášce přiblížil posluchačům výsledky vývoje a uvedl též příklady praktického využití aditivních technologií, které tvoří hlavní zaměření produktové řady Advanced technology mezinárodního koncernu DMG Mori zaměřeného na technologie obrábění kovů.

Zamýšlel se nad výhodami hybridních technologií a prezentoval například tu, která spojuje aditivní 3D navařování (LDW) a pětiosé obrábění na jednom stroji. Dále prezentoval též dnes populární 3D aditivní technologii SLM pro aplikaci laserového spékání v práškovém loži. Ve své přednášce se zamýšlel také nad materiály, přičemž zmínil i tzv. multimateriál, který kombinuje více materiálů v jedné vrstvě.

Od laserového navařování k aditivní výrobě LMD nás poté ve své přednášce provedl doc. Ing. Stanislav Němeček, Ph.D., zakladatel a jednatel společnosti Raptech. Ve své přednášce byl velmi konkrétní. Podle něj, přestože jsou moderní výkonové lasery používány nejčastěji při řezání a svařování, nacházejí své uplatnění při navařování kovových prášků a v SLS (selective laser sintering) tiskárnách pro aditivní výrobu. Sdílel s posluchači také zkušenosti z oblasti laserového navařování forem a postupného přechodu na 3D tisk metodou laser metal deposition (LMD). Řekl, že zatímco většina výrobců LMD zařízení integruje technologii přímo do obráběcích strojů, existuje i varianta provádět aditivní i subtraktivní zpracování odděleně. Hovořil též na téma materiály, přičemž například sdělil, že laserem přetavené kovové prášky vykazují zajímavé vlastnosti z hlediska otěruvzdornosti a s tím související životností forem.
Prezentací na téma 3D tiskárna založená na principu vstřikování zakončil přednáškovou část konference Marek Zloch, manufacturing manager ze společnosti Arburg. Oblasti 3D tisku se plně věnuje od roku 2010, kdy založil značku 3Dfactories, která jako první v České republice sériově vyráběla 3D tiskárny založené na principu FDM. O své bohaté zkušenosti se s posluchači podělil například v rámci představení zařízení Freeformer 200 či materiálů použitelných v tomto zařízení. Zařízení podle něj funguje na podobném principu jako vstřikolis. Jeho výhodou je možnost tisknout současně ze dvou materiálů různé tvrdosti.
Pověstnou třešničkou na dortu libereckého Strojírenského fóra se v jeho závěru stala (jak tradice velí) exkurze. Ta březnová vedla do na výsost zajímavých laboratoří Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci, Laboratoře elektronové mikroskopie, Laboratoře gepolymerních kompozitů, Laboratoře tribologie a též do Laboratoře nanovlákenných struktur


Hana Janišová, Liberec
Foto: Jiří Fejfar

hana.janisova@mmspektrum.com

Vydání #4
Kód článku: 190442
Datum: 10. 04. 2019
Rubrika: Servis / Reportáž
Související články
MM Podcast: Glosa - Poselství Garcíovi

Jsou věci, které ovlivnit nemůžeme, avšak máme možnost se k nim svobodně postavit. Pokud tak ale činíme ve stresu a se strachem, negativní dopad to jen znásobí. Naopak, uvedeme-li se do klidu s vědomím své vnitřní síly, víry a odhodlání, vše se může nakonec vyvíjet úplně jinak. 

Technická podpora vždy po ruce

Prostřednictvím nové aplikace LiveTechPro nabízí společnost Ceratizit kompetentní okamžitou technickou podporu i v období místního a národního lockdownu vyvolaného pandemií covid-19.

Názorové fórum odborníků

Výzkum a vývoj v oblasti řezných nástrojů podle doc. Jany Petrů z Vysoké školy báňské – Technické univerzity v Ostravě (www.mmspektrum.com/200519) mj. dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování a konstrukce nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL.
Zabývá se těmito trendy také vaše společnost? Naleznou uživatelé výše popsané inovace ve vašich produktových portfoliích? Uveďte příklad.

Související články
Další krok k bezobslužné výrobě

Studie čínské univerzity Beihang, publikovaná v časopise International Journal of Production Research, přímo spojuje prediktivní údržbu s kvalitou výrobků. Jak je však pro výrobce tato dosahovaná prediktivita a vynikající kvalita u operací využívaných při soustružení oceli slučitelná se snižováním počtu pracovníků na dílenských pracovištích nebo s bezobslužnou výrobou? Článek objasňuje důvody, proč jsou pro kvalitu obráběných součástí nezbytné vhodné nástroje ve spojení s procesy zabezpečenými proti selhání.

Související články
Abeceda komunikace (nejenom) pro strojaře, Část 1. Komunikace je jako mariáš

Člověk je tvor společenský a komunikace je jeho stěžejní dovednost. Komunikujeme proto, aby se něco stalo. Aby se naplnil náš záměr. Ať už chceme někoho pobavit, poučit, informovat, nebo přimět ke spolupráci, potřebujeme, aby nám rozuměl. Cílem úspěšné komunikace je dosáhnout určitého efektu. Aby se tak stalo, musíme použít správný obsah, formu, ale i správné načasování. Hranice mezi úspěchem a neúspěchem je velmi často daná právě (ne)schopností komunikovat. Ve spolupráci s odbornicí na strategickou komunikaci Mirkou Čejkovou pro vás připravujeme seriál, který, jak věříme, bude inspirací pro zlepšení vašich komunikačních dovedností.

Fórum výrobních průmyslníků

Jak se současná doba odráží nachodu vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a kompletace, tak ikaždodenního přístupu k zamezení šíření koronaviru mezi vašimi zaměstnanci. Dokážete vyčíslit náklady, které jste již do těchto opatření investovali?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak se současný způsob výuky odráží na studentech – na jejich osobnosti, přístupu ke studiu, k dosahování dílčích výsledků, na přípravě k finální části studia, k následujícímu profesnímu působení, ale i v sociální/osobní rovině vazby pedagog – student?

Pět principů pro zvýšení efektivity

Tork, spadající pod společnost Essity, uvádí na trh novou příručku představující princip „kaizen“. Díky němu mohou podniky zavést filozofii kontinuálních vylepšení.

Když je řemeslo posláním

V součinnosti se zákazníkem navrhovat nástroje s maximální hospodárností a produktivitou – to je cílem rodinné nástrojářské společnosti UniCut, jejíž produkty můžete najít ve výrobních firmách prakticky po celém světě. Její jednatel, Ing. Petr Inemann, s nímž jsme měli možnost hovořit, převzal vedení firmy po svém otci. Nezdědil však jen firmu, ale především, jak sám říká, lásku k řemeslu.

Abychom na změny zareagovali včas

Covid-19 je humanitární krize, která má bezprecedentní dopady na všechna průmyslová odvětví. Podniky stojí před novou výzvou, na kterou musí reagovat. Některé podniky tuto výzvu využijí ke svému rozvoji a expanzi, některé ji jen přežijí, a budou i takové, které zaniknou. První reakcí bývá zastavení všech investic, včetně investic do informačních technologií. A právě informační technologie ukážou, kdo bude vítězem, a kdo poraženým.

Firma a příroda mají k sobě blízko.
Více, než si myslíme.

Společnosti Fosfa je největším zpracovatelem žlutého fosforu v Evropě. Z něho pak vyrábí esenciální směsi zejména pro potravinářské i speciální průmyslové aplikace, které vyváží do více než 80 zemí světa. Vedle toho vyrábí také přírodní ekologické produkty, jako jsou přírodní prostředky péče o tělo i domácnost Feel Eco. Její záběr je ale širší, provozuje první českou vertikální farmu Feel Greens, ve které s pomocí hydroponie pěstuje microgreens, bylinky a saláty zcela bez jakýchkoliv pesticidů, GMO či růstových regulátorů.

Technologie pro mistry horkého tváření

Zavítáte-li do části města Olomouc s názvem Bystrovany, bezpochyby vás zaujme architektonicky velmi čistá budova, součástí jejíž fasády je velké plastické červené logo Weba. Když pak vejdete dovnitř, ohromí vás výrobní hala monumentálních rozměrů s množstvím sofistikovaných strojů různých značek – zejména pak značky Mazak. Od loňského roku mezi nimi můžete spatřit i automatickou obráběcí linku se dvěma stroji Mazak Variaxis 1050.

Hodinky, nebo číselníkové úchylkoměry?

Dnes nejspíše neexistuje strojírenská výroba, kde by se „hodinky“, jak je mnohdy toto měřidlo nazýváno, nepoužívaly. Stejně tak jako „šupléra“ –označující posuvné měřítko– se slangový název „hodinky“ dostal strojařům pod kůži tak, že při použití odborně správného výrazu – číselníkový úchylkoměr – často zaváhají, oč vlastně jde. Pojďme se tedy podívat na hodinky, které jsou nepostradatelným pomocníkem každého strojaře, ale čas měřit neumí.

Inovace podnikatelského modelu, Část 3. Inovační projekty

V našem seriálu vznikajícím ve spolupráci s partnerskou sítí Inovato vás krok po kroku provázíme klíčovými fázemi inovačního procesu v kontextu ekosystému doby a místa. Své zkušenosti vám předávají praktici, kteří mají za sebou mnoho inovačních projektů s tržně úspěšnými výsledky. Přijměte naše pozvání do edukačních eventů.

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy 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