Výzkum inovativních technologií výroby

SP2026/060

Kratochvíl Jiří Ing., Ph.D.

prof. Ing. Sergej Hloch, Ph.D.
dr.h.c. prof. Ing. Robert Čep, Ph.D., FEng.
doc. Ing. Marek Pagáč, Ph.D.

01. 01. 2026 - 31. 12. 2026

Projekt bude svým zaměřením rozdělen do 2 ucelených částí, které na sebe logicky navazují a propojují se: 1) Nová technologická řešení výroby povlakovaných řezných nástrojů pro moderní materiály (odpovědný spoluřešitel Ing. Aneta Slaninková) Projekt se zaměřuje na technologická řešení v oblasti řezných nástrojů s důrazem na úpravu zaoblení ostří jako klíčového faktoru ovlivňujícího výkonnost a provozní spolehlivost nástroje při obrábění moderních kovových materiálů. Optimalizace zaoblení ostří představuje perspektivní přístup, který umožňuje snížit opotřebení, omezit vibrace a zvýšit stabilitu řezného procesu, a zároveň dosahovat vyšší kvality obrobeného povrchu bez zásadních konstrukčních změn nástroje. Úprava ostří nabízí významný potenciál pro inovaci stávajícího sortimentu řezných nástrojů, neboť umožňuje prodloužit jejich životnost a efektivněji využít jejich materiálové a povlakové vlastnosti. Projekt vychází z aktuálních potřeb průmyslové výroby, která klade rostoucí nároky na produktivitu, přesnost a hospodárnost obráběcích procesů. Výzkum proto bude zaměřen na identifikaci a ověření vhodných technologií úpravy ostří, které mohou být snadno implementovány do praxe a přinést měřitelný přínos v podmínkách průmyslového obrábění. Projekt si klade za cíl výzkum a ověření nových technologických postupů úpravy zaoblení ostří povlakovaných řezných nástrojů s přímou vazbou na zvýšení jejich životnosti, spolehlivosti a výkonnosti při obrábění moderních kovových materiálů. Cílem je identifikovat optimální kombinace geometrie ostří, technologie úpravy a povlakového systému, které povedou k měřitelnému zlepšení řezného procesu bez nutnosti zásadních konstrukčních změn nástroje. Na základě tohoto záměru jsou stanoveny následující dílčí cíle: 1. Návrh vhodné geometrie ostří a volba technologie jeho zaoblení Stanovit optimální rozsah zaoblení ostří s ohledem na materiál nástroje, povlak a typ obrábění. Ověřit různé technologie úpravy ostří (leštění, mokré pískování, kartáčování) a posoudit jejich vliv na tvar a stabilitu zaoblení. 2. Ověření vlastností PVD povlaku na upraveném ostří Experimentálně posoudit, jak úprava ostří ovlivňuje přilnavost, integritu a zbytková napětí povlaku. Vyhodnotit součinnost mezi zaoblením ostří a povlakovým systémem z hlediska odolnosti proti optřebení. 3. Posouzení chování upravených nástrojů v řezném procesu Realizovat funkční zkoušky při obrábění moderních kovových materiálů a vyhodnotit změny řezných sil a opotřebení. Změřit kvalitu obrobeného povrchu a porovnat přínos úpravy ostří proti standardnímu provedení nástroje. 2) Využití odpadního PA12 po SLS s příměsí sekundárních odpadů pro výrobu kompozitních filamentů (Ing. Jakub Měsíček, Ph.D.) Projekt je zaměřen na cirkulární využití odpadního materiálu PA12 vznikajícího při technologii selektivního laserového sintrování (SLS). Cílem je jeho zhodnocení formou výroby nových kompozitních filamentů obohacených o další organické či průmyslové odpady, jako je kávová sedlina, dřevěná moučka nebo mletá vlákenná plniva. Projekt se soustředí na přípravu směsí, jejich regranulaci a extruzi do filamentů vhodných pro FFF tisk. Součástí bude analýza vlivu různých příměsí na procesní stabilitu, mechanické, estetické a ekologické vlastnosti výsledných materiálů. Projekt zahrnuje rešerši existujících recyklačních postupů, zkoumání homogenity směsí, identifikaci vhodných technologických parametrů a návrh udržitelných materiálových řešení. Diskuse se zaměří rovněž na možnosti budoucí komercializace a environmentální dopady. Cílem projektu je ověřit reálnou využitelnost odpadního PA12 ze SLS tisku a prozkoumat možnosti jeho modifikace pomocí dostupných sekundárních odpadů. Projekt se zaměřuje na identifikaci vhodných příměsí, které mohou zlepšit nebo modifikovat vlastnosti výsledného kompozitního filamentu, a na návrh kompletního technologického postupu zahrnujícího míchání, přípravu granulátu a extruzi filamentu se stabilním průměrem a nízkou výrobní tolerancí. Současně bude experimentálně ověřena tisknutelnost a mechanické vlastnosti vyrobených kompozitů, doplněné o posouzení estetických efektů příměsí, jako je například barva či texturový vzhled kávové sedliny. Projekt také hodnotí environmentální přínosy recyklace odpadního PA12 v kontextu cirkulární ekonomiky a usiluje o definování doporučení pro průmyslovou implementaci i posouzení potenciálu komercializace nově vzniklých materiálů. Jednotlivé části projektu na sebe úzce navazují a jsou propojeny. Členové řešitelského týmu mohou participovat na všech částech projektu.

Ing. Jiří Kratochvíl, Ph.D.
prof. Ing. Sergej Hloch, Ph.D.
dr.h.c. prof. Ing. Robert Čep, Ph.D., FEng.
doc. Ing. Marek Pagáč, Ph.D.
Ing. Jakub Měsíček, Ph.D.
Ing. Akash Nag, Ph.D.
Bc. Michal Bednář
Bc. Jakub Hozlár
Sooryakanthvarma Mallissery Kovilakam
Basker Krishnan
Shashank Narayanappa
Prasath Govindaraj
Bc. Tomáš Laštuvička
Bc. Vilém Jílek
Bc. Dominik Lanča
Bc. Adam Musil
Bc. Tomáš Mokrý
Bc. Matěj Šmíd
Bc. Martin Kostka
Bc. Jakub Stanislav
Bc. Jiří Kuba
Bc. Jan Lerche
Bc. Mikuláš Valenta
Bc. Jakub Hrabalík
Ing. Aneta Jansová
Bc. Christos Tomopulos
Bc. David Klein
Bc. Adam Horák
Ing. Dominik Ježek
Ing. Roman Bláha
Ing. Radim Konarský
Ing. Daniel Omacht
Ing. Jan Mocek
Ing. Hana Krupová
Ing. Daniel Řezníček
Ing. Eliška Posmyková
Ing. Dominik Krišák
Ing. Jiří Vítek
Ing. Tomáš Dvořáček
Ing. Dominik Kryska
Bc. Jan Pavelek
Ing. Pavel Krpec

Cílem tohoto projektu je provádět výzkum v oblasti inovativních technologií výroby zvyšováním užitných vlastností povrchu součásti jeho řízenou modifikací v návaznosti na kvalitu výsledné součásti.

Jako výstupy projektu v souladu s metodikou RVVI se předpokládají:
- min. 7 články v časopise s IF;
- min. 7 článků v časopise z databáze WoS (SCOPUS);
- 2 obhájené teze disertační práce;
- 2 obhájené disertační práce;
- 10 obhájených diplomových prací.

Harmonogram řešení projektu:
- leden až březen 2026– návrh a plán experimentální činnosti;
- duben až červen 2026 – realizace experimentů;
- červenec až září 2026 – měření a vyhodnocení dat, ověření;
- říjen až prosinec 2026 – diskuze výsledků, prezentace výsledků, zhodnocení projektu.