Témata
Reklama

Trendy vývoje polymerních materiálů

Podobně jako v jiných oblastech lidské činnosti je i v materiálovém inženýrství třeba odlišit virtuální realitu od reality všedního dne. Slibné směry minulého vývoje materiálů, a nejen polymerních, (virtuální realita) by měly vyústit do jejich úspěšné průmyslové výroby a aplikace v současnosti (realita). Komerční úspěch vědeckých objevů ale nikdy nebyl zcela hladký. Odhaduje se, že pouze jeden jediný nápad ze tří tisíc nadějných myšlenek se nakonec uplatní v průmyslovém měřítku. Zde se nepochybně projevují nejen technologické problémy, ale také ekonomické aspekty.

Praktický vývoj polymerních materiálů pro technické aplikace je dnes zaměřen především na zlepšení jejich užitných a zpracovatelských vlastností. Z užitných vlastností jsou pro uživatele nových materiálů nejdůležitější mechanické vlastnosti, fyzikální vlastnosti a životnost. Pořadí důležitosti záleží na oblasti aplikace. Nová kvalita materiálů pak musí být vyvážena přiměřenou cenou zajímavou jak pro výrobce, tak pro zpracovatele a konečného zákazníka. Zpracovatelské vlastnosti dané u termoplastů jejich reologickými vlastnostmi pak jsou určujícím faktorem pro efektivitu i náklady zpracování. Do popředí se dostaly zpracovatelské vlastnosti polymerních materiálů zejména u aplikací v automobilovém průmyslu.

Reklama
Reklama
Reklama
Dr. Ing. Jiří Kotek, FEng., ředitel Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i., člen inženýrské akademie ČR

Požadovány jsou materiály s širším rozsahem technologických podmínek zpracování (tzv. technologické okno, důležité při kolísání vnějších podmínek zpracování a kvality jednotlivých šarží materiálu) a vyšší rychlostí zpracování (zkrácení vstřikovací periody, zvýšení vytlačovací rychlosti). Pro uživatele je klíčová i životnost materiálu. Ta je určujícím faktorem spolehlivosti a bezpečnosti celého výrobku. Životnost polymerů lze řídit přídavkem stabilizátorů vyvinutých s ohledem na provozní prostředí. Aktuální je vývoj spolehlivějších a levnějších stabilizátorů pro polymery užívané v automobilovém průmyslu (odolnost vůči účinkům paliv, chladicích médií a brzdových kapalin v kombinaci s vysokou teplotou), pro elektroizolační materiály ve specifických podmínkách průmyslové výroby (chemické zatížení), výroby energie (tepelné a radiační zatížení), pro materiály potrubních rozvodů v chemickém a potravinářském průmyslu.

Vývoj zkušebních metod a stabilizačních systémů je stálou výzvou i pro vědu a výzkum. S životností polymerních materiálů souvisí i jejich recyklace. Nové stabilizační systémy i inovativní recyklační technologie a materiály na bázi recyklátů jsou v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR intenzivně vyvíjeny. Připravuje se průmyslová realizace recyklační linky vycházející z vynálezu ústavu, která zhodnocuje dosud nezpracovatelný odpad.

Aktuálním požadavkem na vývoj nových polymerních materiálů zůstává zvýšení jejich provozní bezpečnosti a spolehlivosti při vyloučení ekologických rizik při jejich recyklaci nebo likvidaci po ukončení života výrobku. Výzvou zůstávají i nové polymerní materiály pro 3D tisk, které by se svými mechanickými vlastnostmi přiblížily plastům zpracovaným konvenčními technologiemi.

Autor: Dr. Ing. Jiří Kotek, FEng.,
ředitel Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i., člen inženýrské akademie ČR

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 180428
Datum: 11. 04. 2018
Rubrika: Trendy / Materiály
Autor:
Firmy
Související články
Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Aditivní technologie pro Průmysl 4.0

Výrobní stroje pracující na principu aditivních technologií si generují samy vlastní výrobní strategii a dráhy. Nepotřebují zvláštní přípravu výroby. Ta spočívá pouze v umístění výrobku do výrobního prostoru stroje.

Aditivní technologie (nejen) v leteckém průmyslu

3D tisk, neboli aditivní výroba, v dnešních dnech zažívá opravdový boom. Většina firem technického zaměření, které jsou na špičce v oblasti inovací, tuto technologii vlastní, nebo alespoň externě využívá. Obdoba této technologie však není v přírodě nová, ani nijak výjimečná.

Související články
Podnikové výzkumné centrum formuje budoucnost vývoje materiálů

Eureka je aplikační laboratoř společnosti JSP, výrobce materiálu Arpro, která nabízí vývoj a výrobu prototypů, jejich testování a ověřování prvních sériových výrobků. Umožňuje dokonce experimenty s technologiemi, jako je například laminace či zalisovávání vkládaných dílů s možností ověření 3D tolerancí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Desatero pro export - Marketingový průzkum poprvé

V dnešním díle našeho exportního seriálu se budeme věnovat marketingovému průzkumu. Ten je základním nástrojem pro posuzování jednotlivých vývozních teritorií a sestavování individuálních exportních plánů. Cílem je vytvořit profily potenciálních trhů, které zahrnou jejich charakteristiky, očekávání a preference. Na základě těchto profilů chceme sestavit klasifikaci atraktivity trhů podle předem určených kritérií. Dalšími cíli jsou analýza konkurence na vybraných trzích, identifikace hrozeb a příležitostí a určení právního rámce a systému autorského práva.

Inovativní technologie v praxi

Odborné technické semináře, kde jsou účastníkům prezentovány novinky na trhu a během praktických ukázek dokazovány účinnosti a funkčnosti nových produktů, je podle mého názoru nejlepší způsob, jak zájemcům předvést danou technologii a samotnými činy je přesvědčit, popřípadě doškolit. Společnost Misan takové semináře pořádá pravidelně. V prvních dvou dnech pro technickou veřejnost, další den pro studenty středních a vysokých škol, odborných učilišť apod. Letos ve druhé polovině února byl seminář s názvem Inovativní technologie v praxi uskutečněn ve spolupráci se společností Tungaloy, kdy právě její nástroje byly implementovány do strojů Okuma a Brother pro různé aplikace obrábění.

Inženýrská akademie ČR nabízí spolupráci, Sekce Materiálové inženýrství a technologie

Obecným posláním Inženýrské akademie ČR je odborně podporovat rozvoj technických věd a technického školství a zejména využívání nových poznatků vědy a výzkumu a teoretických znalostí průmyslovou sférou. Cílem je přispívat k růstu ekonomického potenciálu a konkurenceschopnosti české ekonomiky. Specializované odborné sekce IA ČR, sdružující přední specialisty daného oboru, poskytují expertní a poradenské služby a vyjadřují se k závažným technickým řešením a rozhodnutím vycházejícím z univerzitní oblasti, průmyslu, vládních i nevládních institucí. Na stránkách MM Průmyslového spektra budeme čtenářům v průběhu roku 2016 jednotlivé odborné sekce postupně představovat.

Úspěšný vývoj technologií pro zpracování termoplastových kompozitů

Konstruktéři tlačení požadavky na nižší hmotnost a lepší parametry svých konstrukcí stále více neváhají využít ve svých návrzích materiály, které byly dříve vyhrazeny pouze pro nejnáročnější high-tech aplikace. Díky tomu roste také poptávka po nenáročných výrobních technologií na výrobu konkrétního dílce z určitého materiálu.

Využití výrobků z recyklovaných plastů

Plastové odpady a jejich využití je v současné době velmi diskutovaným tématem. Očista naší země je velice důležitá, protože spousta plastového odpadu končí na skládkách a ve vodách oceánů. Proč tento odpad nezpracovat v rámci recyklace na smysluplné výrobky?

Aplikace nanomateriálů ve strojírenství

Nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. V současnosti nanokompozity představují mnoho aplikací v mnoha průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologii. Velikostní efekt (size efect) umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Nanotechnologie díky svému inovačnímu potenciálu již dnes výrazně ovlivňují moderní průmyslové produkty.

Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

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