Výzkum a vývoj moderních technologií svařování, tváření a povrchových úprav včetně řízení výrobních procesů

SP2020/106

Mohyla Petr prof. Ing., Ph.D.

01. 01. 2020 - 31. 12. 2020

Výzkum a vývoj v oblasti svařování a navařování je zaměřen na optimalizaci technologie svařování součástí vyrobených pomocí 3D tisku kovů a na aditivní technologii WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Z materiálového hlediska jde především o studium mikrostruktury a mechanických vlastností takto vyrobených svarových spojů a návarů. Nadále probíhá řešení numerické simulace svařování a navařování. V oblasti tváření probíhá výzkum vlivu vícenásobné plastické deformace na mechanické vlastnosti materiálů. Vývoj výrobních technologií plošného a objemového tváření je zaměřen na aplikaci analytických metod hodnocení tvařitelnosti a také na využití numerických metod simulace tvářecích procesů. V oblasti povrchových úprav je výzkum zaměřen na technologii smaltování a technologii elektrolytického vylučování kovů včetně galvanoplastiky. Novou oblastí výzkumu je nanášení sklokeramických povlaků na svarové spoje. Předmětem výzkumu je také oblast plánování, projektového řízení a návrhu výrobních procesů strojírenských podniků.

doc. Ing. Jan Nevima, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
prof. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D.
prof. Ing. Radek Čada, CSc.
Ing. Ivana Šajdlerová, Ph.D.
Ing. Vladislav Ochodek, Ph.D.
Ing. Libor Nečas, Ph.D.
doc. Ing. Lucie Krejčí, Ph.D.
Ing. Vladimíra Schindlerová, Ph.D.
Ing. Jindřich Kozák, Ph.D.
Ing. Kristýna Sternadelová, Ph.D.
Ing. Ondřej Hilšer, Ph.D.
Ing. Hana Krupová
prof. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.
Ing. Michal Bučko
Ing. Barbara Hlavatá
Ing. Filip Šproch, Ph.D.
Bc. Jan Hrňa
Ing. František Vysoudil
Ing. Jiří Bílek
Ing. Alexandr Šouc
Ing. Adam Binar
Bc. Petr Žváček
Bc. Kristýna Hofrová
Ing. Dominika Tomčáková
Bc. Jakub Horák
Ing. Ondřej Slíva
Bc. Libor Řihák
Bc. Jakub Hruban
Bc. Michael Neuman
Bc. Marek Baran

Cílem v oblasti svařování bude výzkum mechanických vlastností a mikrostruktury svarových spojů, zhotovených na polotovaru vyrobeném aditivní technologií 3D tisku. Kromě toho proběhnou experimenty na nově vybudovaném robotickém pracovišti vedoucí k optimalizaci parametrů navařování technologií WAAM. Cílem bude zhotovení tvarově stabilní součásti s vhodnou mikrostrukturou a výhodnými mechanickými vlastnostmi. Proběhne experimentální navařování metodou WAAM za různých svařovacích podmínek v různých polohách, případně s využitím polohovadla, s cílem ověřit technologii pro tvorbu složitějších tvarů.
V oblasti tváření bude cílem zvýšení mechanických vlastností zkoušených materiálů za pomoci vícenásobné plastické deformace. Hlavním cílem bude zjemňování struktury v kovových materiálech s využitím procesu SPD (vícenásobná plastická deformace). Experimenty budou prováděny jak na ocelích, tak i na slitinách neželezných kovů. V oblasti plošného tváření bude provedena analýza technologie rovnání pásu na rovnačkách dělicí linky pro různé tloušťky a různé typy zvlnění vstupního ocelového za tepla válcovaného pásu. Cílem bude dosáhnout příznivější geometrii plechů zpracovaných dělicí linkou.
V oblasti povrchových úprav bude výzkum zaměřen na technologii nanášení smaltéřské suspenze a na parametry vypalování smaltu. Specifickým cílem bude vytvořit kvalitní povlak bez vad na svarovém spoji. Bude hodnocen vliv podkladového materiálu a vliv jakosti svaru na výslednou kvalitu povlaku. Dalším dílčím cílem bude výzkum vlivu technologických parametrů včetně parametrů zdroje na hloubkovou účinnost elektrolytické lázně - galvanoplastika.
V rámci výzkumu v oblasti projektování a plánování výrobního procesu bude hlavními cíli optimalizace skladového hospodářství a logistických procesů. Výzkum bude zahrnovat oblast inovačního managementu, řízení zakázek a zefektivnění systému řízení včetně řady potřebných analýz v návaznosti na strojírenské podniky.

Výstupy:
Publikace v odborných časopisech (Manufacturing Technology, MM Science, Strojírenská technologie, All For Power, Konstrukce apod.) a sbornících odborných konferencí indexovaných v uznávaných databázích (SCOPUS, WoS) nebo na uznávaných odborných národních konferencích – celkem 8x článek. Výstupy budou využity v plném rozsahu v disertačních pracích studentů řešitelského týmu.

Harmonogram:
01/2020-03/2020 Rešeršní a studijní etapa
Studium současného stavu poznání v jednotlivých dílčích oblastech projektu. Přípravy vzorků pro experimentální práce na předmětných technologiích.

03/2020-06/2020 Příprava a návrh experimentů
Vývoj metodik experimentů v rámci jednotlivých výrobních technologií.

07/2020-9/2020 Provedení experimentálních zkoušek
Vývoj a provedení jednotlivých experimentů vycházejících z cílů projektu.

10/2020-12/2020 Zpracování výsledků a příprava publikací
Příprava výstupů jednotlivých dílčích projektů do publikací, diplomových a doktorských disertačních prací, případně do nepublikačních výstupů.