Témata
Reklama

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.“

Reklama
Reklama
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

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 190442
Datum: 10. 04. 2019
Rubrika: Servis / Reportáž
Firmy
Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Hlavní trendy EMO Hannover 2017 očima výzkumníků

Hannoverský veletrh EMO je právem považován za výkladní skříň toho nejlepšího, co inovační týmy světových leaderů i jejich následovníků navrhli a v prototypech či již sériově nabízejí. Sektor výrobních strojů bývá na špici technického pokroku v oblasti strojírenství a udává směr dalším oborům, které jej následují. U nás má velkou tradici a není proto s podivem, že letos do Hannoveru zavítalo na 2 200 českých návštěvníků.

Související články
Moderní technologie v mechanice

Vyškovský výrobce teleskopických krytů, kapotáží a jiných výrobků z plechu firma Hestego společně se svojí sesterskou společností KSK Precise Motion, kuřimským výrobcem kuličkových šroubů, uspořádali pro své zákazníky a dealery z tuzemska i zahraničí Technický open house. Během třech dní se této akce zúčastnila celá řada návštěvníků z Německa, Rakouska, Švýcarska, Itálie, Turecka, Ruska, Polska a dalších zemí, kteří využili pozvání a nahlédli tzv. pod pokličku technického rozvoje a výroby samotné. Naše redakce byla též přítomna, a tak vám přinášíme malé poohlédnutí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Aplikovaný vývoj a výzkum 3D technologií

CARDAM (Centre of Applied Research and Development for Additive Manufacturing) je unikátní výzkumně-vývojové pracoviště, které se zaměřuje na realizaci nových technicky a technologicky vyspělých řešení a produktů při využití aditivní výroby kovů. Poskytuje služby aplikovaného výzkumu a vývoje, kompletní inženýrské řešení pro tvorbu nových aplikací a výrobních procesů, pomáhá společnostem vytvořit potřebné vědomosti, znalosti a know-how v nové oblasti aditivního designu a výroby. Aditivní design a výroba patří mezi nejdůležitější technologické směry, celosvětově rozvíjené v rámci „Průmyslové revoluce 4.0“.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Kombinace technologií slévání a 3D tisku

Aditivní technologie přinášejí do oboru slévárenství nový pohled na věc a výrazně ovlivňují nejen proces výroby odlitků, ale i myšlení pracovníků ve slévárnách. Aditivní výroba zásadním způsobem mění zavedené pracovní postupy, systémy práce s výrobní dokumentací, technickou přípravu výroby a technologii výroby odlitků. Mění také možnosti konstrukce odlitků včetně jejich tvarové náročnosti. Proto můžeme bez přehánění tvrdit, že celou slévárnu a její postup výroby odlitků lze vměstnat do jednoho stroje - 3D tiskárny na kovy.

3D technologie letem světem

Vývoj 3D technologií dnes již zasahuje téměř do všech oblastí výroby. Uplatnění nachází u kusové výroby, ale dokáže si najít své místo i v sériové a dokonce velkosériové výrobě, kde nemusí jít nutně o samotné výrobky, ale např. o výrobu nástrojů nebo přípravků.

O strojích a hologramech

Cílem následujícího textu je informovat o novinkách a trendech v oblasti hologramů v průmyslu a také situaci zpřehlednit. Výrazem „hologram“ je totiž označováno téměř nepřeberné množství nástrojů a technologií, které v podstatě spojuje vlastně jen to, že pracují s nějakou formou optické iluze. Takové hologramy je možné využívat nejrůznějším způsobem, totéž platí o způsobech jejich vytváření. Navíc je dění v oboru hodně dynamické. Téměř neustále se objevují nové průmyslové aplikace a vedle nich vzniká řada zajímavých inovací, které jsou předváděny na výstavách, ale fakticky ještě nebyly uvedeny do praxe.

Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

Strojírenské fórum 2018: Inteligentní výroba

Další z již tradičních setkání odborníků (nejen) z oblasti výroby – podzimní Strojírenské fórum – se odehrálo 8. listopadu, tentokrát v prostorách Ústavu výrobních strojů a zařízení a RCMT FS ČVUT 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