Felületminőséget javító és környezetterhelést csökkentő anyagtechno-lógiák minőségbiztosítása (TEAM4)

Projektterv: projektlépések, tevékenységek és projektelemek

A kutatások a képlékenyalakítás, a hegesztés, a hőkezelés és a forgácsolás anyag- és energiatakarékos, minőségközpontú és környezettudatos, célzott alapkutatási fejlesztése a fő célkitűzés. A képlékenyalakítás a megmunkáló eljárások között az egyik leginkább anyag- és energiatakarékos eljárás, ezért minél szélesebb körű alkalmazási lehetőségeinek kutatása kiemelt gazdasági érdek és a versenyképesség fokozásának egyik alapvető eszköze. E területen az egyik legperspektivikusabb terület a korszerű nagyszilárdságú acélok és a különféle könnyűfém ötvözetek minél szélesebb körű alkalmazása. A kutatás egyik fő területe új innovatív alakító-eljárások vizsgálata. Ezen új, innovatív alakító technológia alkalmazása csökkenti az alkalmazandó szerszámok, és alakítási műveletek számát azáltal, hogy növeli az anyag alakíthatóságát. A hőkezelés területén kiemelt jelentősége van a különféle felületötvöző eljárásoknak a nagy felületi igénybevételnek kitett alkatrészek ellenállásának fokozásában. Ezen a területen egy közelmúltbeli fejlesztés eredményeként félüzemi körülmények között tudunk olyan alapkutatásokat folytatni, amellyel az egyik legkorszerűbb felülettechnológia a plazmanitridálás üzemi előkészítő kutatásait alapozzuk meg. A nagyszilárdságú acélok hegeszthetőségének vizsgálata a hegesztési kutatások központi témája. Célja, hogy ezen acélok ponthegesztésére olyan technológiai megoldásokat keressen (speciális impulzustechnikák), melyek alkalmazása révén kedvezőbb tulajdonságú kötések készíthetőek. A költséges és időigényes hegesztési kísérletek helyett a fizikai szimuláció alkalmazásával anyag-, energia és időtakarékosan nyílik lehetőség a hegesztéstechnológia fejlesztésére. Vizsgálni kívánjuk a lézersugaras hegesztő eljárások bevezetését a nagyszilárdságú acélok hegesztéséhez, amely a hagyományos ívhegesztő eljárásokhoz képest tisztább, környezetbarát eljárás.

A forgácsolás területén a kutatás célja az alkatrészek felületminőségét javító és a környezetterhelést csökkentő precíziós megmunkálási eljárások elméletének és technológiájának fejlesztése, elsősorban a nagy kopásállóságú felülettel rendelkező alkatrészeket igénylő ipari területeken. A leválasztás hatékonyságának vizsgálata, a szerszámkopás, az éltartam és a felületi érdesség modellezése, a különböző minőségű anyagok forgácsolhatóságának vizsgálata elősegíti az alkatrészek élettartamát növelő és a környezetterhelést csökkentő megmunkáló eljárások kiválasztását és fejlesztését. 3D-s FEM forgácsolási modellezés segítségével vizsgálni kívánjuk a munkadarab, a szerszám és a kettő együttesére az alakítás hatását, a hőmérséklet és a forgácsolóerő változását. Ehhez olyan hazai és külföldi partnereket kívánunk bevonni, amelyeknél rendelkezésre áll a mi feltételeinket kiegészítő infrastruktúra és személyi háttér.

A másik fontos terület a környezetterhelés csökkentése minimálkenéses, valamint szárazforgácsolási technológiák alkalmazásával. Vizsgáljuk az eljárás anyagtechnológiai, mind gazdaságossági, egészségügyi vonatkozásait is. A kapcsolódó elméleti és gyakorlati vizsgálatok elvégzéséhez tervezzük nemzetközi partnerek megkeresését és a későbbiekben közös projektek kidolgozását.

Az anyagleválasztás hatékonyságának vizsgálatát az anyagleválasztási sebesség elemzésével és új szerszámok alkalmazása esetére kívánjuk elvégezni. A tervezett vizsgálatok egyik célja a technológiai paraméterek optimálása a forgácsolt felületek várható felületi topográfiájának elméleti modell alapján történő becslése alapján. Az érdességi értékek tervezhetőségére kidolgozott számítási módszerrel, a várható felületi érdességi mérőszámok számításának CAD modellezés alapján történő meghatározásának az algoritmusát tervezzük kidolgozni. Ezt a munkát a H2020 partnerekkel közösen tervezzük elvégezni.

A projekt végrehajtásának alátámasztottsága és az intézményre és környezetére (ágazati, területi és vonzáskörzeti) gyakorolt innovatív és ösztönző hatása

A kutatási téma az anyagtechnológiák közül a hegesztés, hőkezelés, a képlékenyalakítás és a mechanikai anyagszétválasztó eljárások környezettudatos fejlesztésével és minőségbiztosításának kérdéseivel kíván foglalkozni. Az anyag- és energiatakarékosság napjainkban valamennyi gyártási eljárásnál alapvető fontosságú, ágazati és területi vonatkozásban is kiemelt kutatási feladat. A felsorolt anyagtechnológiák a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karán mind a mérnökképzésben mind pedig, a kutatásban meghatározó szerepet játszó Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézet, valamint a Gyártástudományi Intézet kiemelt kutatási területeit képezik. Az anyag- és energiatakarékos technológiák minél szélesebb körű alkalmazása, valamint az ide sorolható eljárások minőségközpontú és környezettudatos fejlesztése rendkívül fontos, célzott alapkutatási feladatokat jelent és alapvető nemzetgazdasági érdekeket érint. A minőség- és környezettudatos, környezetbarát, a környezeti terhelést csökkentő technológiák az ipar különböző ágazatainak hazai és különösen nemzetközi versenyképessége szempontjából is kiemelt jelentőséggel bírnak. A projekt keretében olyan energiatakarékos és környezettudatos gyártervezési és gyártási koncepció megalkotása a cél, amely független a gyár profiljától és kiterjeszthető más egységek energiaháztartására is, ezzel lehetőséget adva arra, hogy a jövőben egész ipari parkok épüljenek energiatakarékosan.

Másrészről a gyártástudományban olyan új technológiák kidolgozására van szükség, amelyekkel az előzőekben megfogalmazott célok teljesítése mellett lehetőség van a gyártási folyamat gazdaságosságának növelésére. Ennek lehetőségét veti fel az alkalmazott eljárások helyes megválasztása, az alkalmazott technológiai paraméterek optimálása, a szárazmegmunkálások elméleti és kísérleti vizsgálata valamint a jelenlegi minőségbiztosítási eljárások továbbfejlesztése.

Gantt diagram

Frissítve: 2015.05.16. 14:11