V prispevku je predstavljena stabilnostna analiza procesa horizontalnega tračnega žaganja jeklenih profilov z uporabo rekurentnih diagramov. Analiza je izvedena v prostoru parametrov, ki je določen z rezalno hitrostjo, razdaljo med podporama rezila in hitrostjo pomika rezila. Diagrami stabilnosti so zasnovani na podlagi karakteristike rekurentnih diagramov, to je determinizmu zvočnega tlaka procesa, ki kvantificira napovedljivost procesa. Topologija eksperimentalno dobljenih stabilnostnih diagramov razkriva nelinearno in nemonotono dinamiko obnašanja procesa, ki omogoča dve različni strategiji izogibanja drdranju ob spreminjanju rezalne hitrosti. Predstavljeni rezultati so pomembni iz vidika zagotavljanja stabilnosti procesa tračnega žaganja. Nestabilnost procesa se namreč odraža v spremljajočem pojavu drdranja in slabi kakovosti odrezanih površin ali lomu orodja. Pridobljena spoznanja v nadaljevanju omogočajo razvoj sistema z avtomatsko zaznavanje pojava drdranja s čimer bi se dosegla višja produktivnost in kakovost odrezavanja.
COBISS.SI-ID: 13966107
V članku je predstavljen inovativen sistem za lasersko tvorjenje kapljic na zahtevo (LTKnZ) iz kovinske žice. Glavni del sistema je laserska optična glava za tvorjenje kapljic, ki se sestoji iz enote za oblikovanje in vodenje anularnega žarka in podajalnika žice. V fazi tvorjenja viseče kapljice se z laserskim bliskom pretali konec žice, ki se med bliskom podaja v gorišče žarka. Nastalo visečo kapljico nato ločimo z ločilnim bliskom ki povzroči nastanek Rayleigh-Plateau nestabilnosti pretaljenega stolpca žice nad vratom kapljice. Poleg glavnih parametrov procesa ki vključujejo parametre laserskega bliska in podajalnika žice so bili opredeljeni še vplivni parametri specifični za fazo tvorjenja in ločevanja viseče kapljice. Na osnovi analize signalov IR kamere, posnetkov slik zajetih z optičnim mikroskopom in temperaturnih podatkov izmerjenih s pirometri so bile empirično opredeljeni vplivi procesnih parametrov na premer in temperaturo tvorjene kapljice. Kot primer je bil eksperimentalno obravnavan proces LTKnZ iz nikljeve žice (Ni 200) premera 0,6 mm. Pokazano je da lahko tvorimo kapljice s premerom v območju od 0,85 do 1,25 mm z ločljivostjo 0,050 mm in natančnostjo 0,015 mm. Temperatura tvorjenih kapljic je nad temperaturo tališča Ni in narašča s premerom kapljice v intervalu od 1650 °C do 1750 °C. Zmožnosti razvitega sistema in procesa so bile dodatno prestavljene z primeri Ni kapljic odloženih na Ti pločevno. Inovativnost predstavljenaga sistema za LTKnZ je v uporabi annularnega žarka, ki zagotavlja simetrijo procesa in posledično stabilnost procesa. Predstavljene ugotovitve so pomembne za nadaljnji razvoj novih tehnologij, ki temeljijo na uporabi kovinskih kapljic in vključujejo izvedbo zahtevnih temperaturno odpornih mikro spojev v elektronski in elektro industriji ter 3D kovinskega tiska. Poleg navedenih aplikacij pa je sistem za tvorjenje kapljic z anularnim laserskim žarkom mogoče prilagoditi in uporabiti za lasersko direktno depozicijo kovinske žice in prahu.
COBISS.SI-ID: 14120731
Predmet študije je navpično nihanje viseče kapljice, podobno nihanju vzmetnega nihala, in resonančna ločitev viseče kapljice, ki sta bila opažena pri procesu laserskega tvorjenja kapljic iz kovinske žice. Proces je bil karakteriziran z zaporedjem infrardečih intenzitetnih posnetkov procesa, iz katerega so bile tvorjene različne časovne vrste. Vizualni pregled posnetkov in valjčna časovno-frekvenčna analiza časovne vrste navpične koordinate težišča viseče kapljice sta pokazali, da se nihanje viseče kapljice lahko opiše s sistemom časovno odvisnega vzmetnega nihala. Karakteristike časovno-frekvenčne preslikave pa so pokazale resonančno naravo ločitve viseče kapljice. Formuliran je bil tudi algebraični izraz, s katerim lahko napovemo premer ločene kapljice kot funkcijo frekvence laserskih bliskov. Predstavljeni rezultati so pomembni za razvoj aplikacij procesa laserskega tvorjenja kapljic na področju kapljičnih tehnologij spajanja in 3D strukturiranja. Teoretični opis dinamike procesa s sistemom časovno odvisnega vzmetnega nihala omogoča vnaprejšnjo izbiro vrednosti parametrov procesa za tvorjenje kovinskih kapljic z izbranim premerom.
COBISS.SI-ID: 14623515
V članku je predlagano delno nadzorovano razvrščanje in spremljanje stanja kompresorjev hladilnih aparatov na osnovi vibracij. Metoda obravnava problem industrijskega spremljanje stanja, kjer predhodne opredelitve razredov kakovosti pogosto niso na voljo. Predlagana metoda združuje izpeljavo značilk, analiza glavnih osi in statistične analize za določitev začetnih predstavnikov posameznih razredov, ter primerja sposobnost različnih metod razvrščanja, vključno z diskriminantno analizo (DA), nevronskimi mrežami (NN), metodami podpornih vektorjev (SVM) in ELM metodo (extreme learning machines). Uporaba metode je prikazana na zgledu, ki je temelji na industrijsko pridobljenih meritvah vibracij batnih kompresorjev pri proizvodnji hladilnih aparatov. Prispevek predstavlja primerjalno kvalitativno analizo uporabljenih metod razvrščanja in potrjuje uspešnost nelinearnih metod razvrščanja. V primeru pravilno izbranih parametrov modelov, lahko dobre rezultate razvrščanja dobimo s pomočjo NN modelov, učenih z Bayesovo regularizacijo, SVM in ELM modelov. Metodo je mogoče učinkovito uporabiti za industrijsko spremljanje stanja kompresorjev. Pomembnost dosežka se kaže v vpeljavi najsodobnejših sodobnih nelinearnih metod strojnega učenja na področje razvrščanja in diagnostike industrijske proizvodnje gospodinjskih aparatov. Učinki dosežka se bodo pokazali v izboljšani kakovosti razvrščanja in zaznavanja napak izdelkov.
COBISS.SI-ID: 15296539
Prispevek predstavi metodo visoko-hitrostnega slikanja temperaturnega polja s kamero, občutljivo na vidno svetlobo, na primeru procesa laserskega tvorjenja kapljic (LTK). V poskusih je bil na konec nikljeve žice usmerjen laserski žarek, čemur je sledilo taljenje žice, oblikovanje viseče kapljice ter njena ločitev. Celoten proces je bil posnet s hitro kamero. Iz zajetih slik so bila izračunana trenutna temperaturna polja kovinske površine z zelo dobro časovno in prostorsko ločljivostjo (200 x 400 točk pri 13.837 slikah na sekundo). Temperaturo kapljice je bilo mogoče natančno določiti na območju od temperature tališča niklja (1455 °C) do približno 1950 °C, kjer je prišlo do saturacije slike. Analiza je pokazala, da se obvisela kapljica ohlaja mnogo hitreje kot ločena, kar je posledica prevajanja toplote v trdno žico. Temperaturni profil površine kapljice je bil precej enakomeren, razen v času neposredno po ločitvi. Poleg možnosti določevanja temperaturnih polj je bilo demonstrirano, da visoko-hitrostno zaporedje slik procesa LTK lahko natančno zajame tudi obris in dinamiko pretaljenih kapljic. Predstavljeni rezultati so pomembni za razvoj aplikacij procesa laserskega tvorjenja kapljic na področju tehnologij kapljičnega spajanja in 3D strukturiranja, kjer je temperatura ločene kapljice eden najpomembnejših parametrov, ki določajo kakovost spoja odložene kapljice z obdelovancem. Hkrati je bila demonstrirana ekonomična metoda merjenja temperaturnega polja površine kapljice ter njenega obrisa z visoko časovno in prostorsko ločljivostjo, ki odpira možnosti nadaljnjih študij temperaturnega polja in dinamike procesa laserskega tvorjenja kapljic, ki z uporabo kamere, občutljive na infrardečo svetlobo, ne bi bila dosegljiva.
COBISS.SI-ID: 14815515