Projekti / Programi
Vpliv obličenja in topografije na dinamične lastnosti oplaščenih orodnih jekel
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.11.00 |
Tehnika |
Konstruiranje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
precizno štancanje, obličenje, trde zaščitne prevleke, površinske nepravilnosti, dinamično utrujanje, trenje, obraba, inženiring triboloških površin, ekologija
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
26237 |
dr. Marko Sedlaček |
Materiali |
Vodja |
2014 - 2016 |
248 |
Organizacije (1)
Povzetek
Bistvo predlaganega projekta je raziskati vpliv površinskih nepravilnosti, obličenja, hrapavosti in topografije površine na dinamične lastnosti oplaščenih jekel za precizno štancna orodja. Predlagani ciljni aplikativni izdelek je velika tržna priložnost za sofinancerja in njegove dobavitelje ter širše slovensko gospodarstvo nasploh. Na podlagi izsledkov raziskave bomo razvili nov koncept površinskega inženiringa precizno štancnih orodij ter optimirali delovanje oplaščenega orodja za precizno štancanje v zahtevnih pogojih dinamičnih udarnih obremenitev s poudarkom na boljši kvaliteti odrezane površine, daljše življenjske dobe rezilnih elementov in uporabi ekološko manj obremenilnih olj.
Cilj predlaganega projekta je razviti kvalitetna, vzdržljiva orodja za precizno štancanje, ki bodo zagotavljala boljšo kvaliteto odrezane površine, daljšo življenjsko dobo, omogočala obdelavo debelejših in trših materialov in izdelavo kompleksnejših oblik ob hkratni uporabi ekološko manj obremenilnih olj. Do tega bomo prišli iterativno s pomočjo dinamičnih preizkusov, kjer bomo preučili vpliv dinamičnega utrujanja na obličene oplaščene površine, saj je med štancanjem orodje izpostavljeno velikim udarnim dinamičnim obremenitvam, kar predstavlja precej bolj kompleksno obremenitveno stanje, ki ga morajo modificirane površine vzdržati brez poškodbe oziroma porušitve in modeliranja napetostno deformacijskih stanj in napovedovanje zdržljivosti orodij ter optimiranja ključnih drsnih površin s poudarkom na preučitvi vpliva obličenja in trdih prevlek na napetostno deformacijsko stanje in življenjsko dobo.
Tretji del projekta bo namenjen oceni triboloških lastnosti obličenih prevlek, ki so se v prvi in drugi fazi izkazale kot najprimernejše iz vidika trajno dinamičnega utrujanja. V ta namen bomo izdelali poenostavljeno orodje za fino štancanje z naneseno prevleko in določenim vzorcem obličenja. S spremljanjem sile preboja in izvleke orodja skozi pločevino iz visoko trdnostnega jekla (AHSS) različnih debelin in primerjavo sil z neobličenimi in neoplaščenimi orodji nam bo omogočilo izbiro najoptimalnejše kombinacije iz vidika triboloških lastnosti.
Po izbiri najustreznejših materialov in parametrov obličenja bomo izdelali končno orodje in ga v zadnji fazi projekta testirali v industriji (pri sofinancerju) in ga primerjali z obstoječimi orodji.
Povzetek: z uporabo interdisciplinarnih pristopov in inovativnih tehnologij, materialov in znanja bomo razvili nov koncept površinskega inženiringa precizno štancnih orodij, kar je novost na trgu in obeta poslovno priložnost za sofinanceja, njegove dobavitelje in slovensko gospodarstvo.
Pomen za razvoj znanosti
Projekt ima izjemen (i) znanstveni pomen, saj podobnih raziskav, ki bi združile znanje utrujanja, tribologije ter površinskega inženiringa, potrebnih za razrešitev kontaktnega problema in s tem funkcionalnosti orodij za precizno štancanje do sedaj še ni bilo. Istočasno je zaradi podpore in sodelovanja podjetja (sofinancer) relevantnost velika, (ii) saj je s tem podjetje pridobilo tehnološko prednost, ki je danes na tržišču še ni in omogoča zapolnitev tržne niše ter doseganje potencialno velikega ekonomskega učinka. Istočasno pa razvoj novih orodij v globalnem smislu pomeni (iii) zmanjšanje uporabe maziv in podaljšanje življenjske dobe orodij ter s tem pripomore k razvoju okolju prijaznejših tehnologij, ki so že danes, še bolj pa v bližnji prihodnosti nujne.
Pomen za razvoj Slovenije
Cilj projekta je bil prenos znanstvenih ugotovitev projekta in pridobljenega znanja v praktično uporabo. Rezultati modelnih preizkusov in numeričnih simulacij so bili validirani na poenostavljenem orodju za fino štancanje. Ugotovitve je moč uporabiti v realni aplikaciji, ki se izdeluje v Sloveniji. Uvedba obličenja in oplaščenja površine omogočili prihranek energije, podaljšanje življenjske dobe in zmanjšanje porabe maziv. Spoznanja ne bodo uporabna samo za področje preciznega štancanja ampak tudi na področju štancanja elektropločevine, ki se v veliki meri še izvaja v industriji. Na drugi strani predstavlja uvajanje tehnologij inženiringa površine enega od vzvodov za dvig konkurenčnosti majhnih in srednje velikih podjetij, ki prevladujejo v slovenskem gospodarstvu. Majhna in srednja podjetja ne morejo tekmovati s svetovnimi globalnimi korporacijami pri masovni proizvodnji osnovnih komponent, vsekakor pa lahko konkurirajo s proizvodnjo, ki temelji na znanju in inovativnosti inženiringa površine. Poleg tega je bil cilj projekta izraba obstoječih resursov (strojna oprema, tehnologija, ..), ki so na razpolago pri sofinancerju. Prav tako gre za primer dobre prakse, saj se povezuje znanje, izkušnje in potenciali iz inštituta s potenciali in cilji proizvodnega podjetja. Pričakovati je, da bo projekt pozitivno vplival na večjo dodano vrednost, večjo prepoznavnost Slovenije na globalnem trgu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
zaključno poročilo
