Innowacje w technologii i automatyzacji

Nieustanny rozwój technik wytwarzania, stosowanie nowoczesnych technologii i materiałów stawiają przed kadrą naukową i dydaktyczną nowe zadaniai wyznaczają kierunki naukowych poszukiwań i badań. Dynamiczny postęp w technologii materiałów stosowanych w bioinżynierii, zintegrowanych systemach CAD/CAM//CAE, technologii druku 3D zarówno w technikach tworzyw sztucznych i metalowych, jak i metod oraz urządzeń spawalniczych implikuje konieczność reagowania na otaczający świat oraz sprostania nowym wyzwaniom. Odpowiedzią na tego typu wyzwania jest niniejsza monografia. Pierwsza część pracy poświęcona jest zagadnieniom materiałów i technologii przetwórstwa tworzyw sztucznych. Znajdują się tu rozdziały poświęcone zagadnieniom materiałów polimerowych oraz ich procesom starzenia w różnych warunkach, materiałom polimerowym stosowanym w medycynie, badaniom nad technologią przetwórstwa, analizie numerycznej przepływu tworzyw oraz obciążania implantów stosowanych w medycynie, a także zastosowaniom technologii przyrostowych, a w szczególności druku 3D. Kształtowanie i badanie jakości powierzchni metalowych obrabianych metodami mechanicznymi (obróbką skrawaniem, nagniataniem) jest przedmiotem rozważań kolejnej części pracy. W odniesieniu do obróbki skrawaniem prezentowane prace koncentrują się na zagadnieniach frezowania i toczenia. Przedstawiono sposób kształtowania powierzchni śrubowej o zarysie kołowo wklęsłym frezem trzpieniowym z czołem kulistym, dokonano analizy dokładności 3-osiowej frezarki CNC na podstawie obróbki przedmiotu próbnego. Nowoczesnym rozwiązaniom poświęcona jest praca dotycząca zastosowania innowacyjnej technologii obróbki skrawaniem LFV, polegającej na wprawianiu w drgania osi ruchu posuwowego serwomechanizmu w kierunku osiowym. Ostatnią grupą prac związanych bezpośrednio z technologią wytwarzania są rozdziały poświęcone problematyce spawalniczej. Znajdują się tu rozdziały dotyczące zjawisk zachodzących w przestrzeni międzyelektrodowej w jednej z odmian metody MIG/MAG. Zaprezentowano także badania stabilności pracy łuku spawalniczego przy wymuszonych impulsach prądowo-napięciowych oraz zaproponowano nową autorską metodę badania charakterystyk statycznych zasilaczy impulsowych. Kolejne prace koncentrują się wokół efektów oddziaływania łuku spawalniczego na materiał spawany. Szczególnie istotny jest temat badań poświęcony ilości ciepła, jakie jest doprowadzane do złącza czy też napoiny. Zaproponowane podejście obliczenia wielkości geometrycznych napoin jest punktem wyjścia do zmiany metodologii wyznaczania ilości wprowadzanego ciepła do napoiny czy też złącza. Również jakość powierzchni po cięciu, wielkość strefy wpływu ciepła i niewielkie zmiany w twardości ciętych materiałów przemawiają za wyborem tej metody cięcia, co znakomicie zostało pokazane w rozdziale poświęconym jakości cięcia laserowego. Dużym wyzwaniem, przed jakim staje obecnie spawalnictwo, jest modernizacja i naprawa bloków energetycznych. Stosowane w tych konstrukcjach materiały są trudnospawalne i wymagają dużego doświadczenia oraz wiedzy w odpowiednim projektowaniu technologii łączenia tych materiałów. Dobrym przykładem sposobu postępowania przy kwalifikowaniu technologii spawania stali stosowanych w energetyce jest praca, w której przedstawiono proces technologiczny łączenia rur i zmiany w strukturze złącza. Kolejne rozdziały poświęcono procesom napawania, z których pierwszy dotyczy napawania regeneracyjnego stosowanego w instalacjach energetycznych, a drugi napawania technologicznego, którego celem jest uzyskanie pożądanych właściwości w warstwie wierzchniej. Pracę kończą rozdziały poświęcone projektowaniu aplikacji bazodanowych na przykładzie oprogramowania dedykowanego laboratorium metrologicznemu oraz modelowi ewaluacji kursów on-line prowadzonych na Politechnice Częstochowskiej.

Spis treści

Wprowadzenie Rozdział 1 Morfologia wyprasek z tworzyw amorficznych na przykładzie ABS poddanych starzeniu promieniowaniem UV Milena Trzaskalska Rozdział 2 Charakterystyka środków porujących stosowanych w przetwórstwie tworzyw polimerowych metodą wtryskiwania Paweł Palutkiewicz, Aleksandra Kalwik Rozdział 3 Wpływ połączenia klejowego na wytrzymałość na zginanie belek wzmocnionych taśmą CFRP Tomasz Kwiatkowski, Dariusz Kwiatkowski Rozdział 4 Badania zmiany temperatury formy podczas procesu wtryskiwania Przemysław Postawa, Roman Humienny, Aleksandra Kalwik Rozdział 5 Badania symulacyjne i wizualizacyjne przepływu tworzywa polimerowego podczas procesu wtryskiwania Jacek Nabiałek Rozdział 6 Stan naprężeń występujący w polietylenowej wkładce endoprotezy dwuprzedziałowej stawu kolanowego wywołany obciążeniem zewnętrznym na symulatorze Marcin Nabrdalik Rozdział 7 Analiza obciążeń i odkształceń elementów stosowanych na implanty stomatologiczne Michał Sobociński Rozdział 8 Wpływ dodatków na własności użytkowe akrylowych implantów chirurgicznych stosowanych w przezskórnych technikach chirurgicznych Paulina Choryłek Rozdział 9 Zastosowanie technologii druku 3D metodą FDM do wytwarzania prototypowych form rozdmuchowych Tomasz Jaruga, Michał Modławski, Dariusz Kwiatkowski Rozdział 10 Przegląd zastosowań technologii druku 3D w różnych obszarach przemysłu Aleksandra Kalwik, Katarzyna Mordal, Joanna Redutko Rozdział 11 Wykorzystanie technologii druku 3D w czasach pandemii Covid-19 Aleksandra Kalwik, Katarzyna Mordal, Joanna Redutko Rozdział 12 Kształtowanie powierzchni śrubowej o zarysie kołowo wklęsłym frezem trzpieniowym z czołem kulistym Piotr Boral Rozdział 13 Test dokładności 3-osiowej frezarki CNC na podstawie obróbki przedmiotu próbnego Ryszard Wolny Rozdział 14 Proces toczenia z wykorzystaniem technologii LFV Marcin Sobiegraj, Piotr Boral Rozdział 15 Procesy formowania strefy kontaktu w trakcie obróbki nagniataniem Andrzej Zaborski Rozdział 16 Badanie statycznej stabilności układu łuk-źródło w procesach z impulsami wymuszonymi Krzysztof Makles, Jerzy Winczek, Michał Macherzyński Rozdział 17 Analiza stapiania drutu elektrodowego w procesie STITCH Krzysztof Makles, Krzysztof Kudła, Kwiryn Wojsyk, Mirosław Nowak Rozdział 18 Obliczanie pola powierzchni strefy przetopienia i objętości spoin (zgrzein) Łukasz Skroński, Marek Gucwa, Jerzy Winczek Rozdział 19 Modelowanie pola temperatury podczas spawania doczołowego blach ze stopu aluminium 6060 z wykorzystaniem programu Ansys® Mateusz Matuszewski, Jerzy Winczek Rozdział 20 Charakterystyka i zastosowanie cięcia laserowego Ryszard Krawczyk, Jacek Słania Rozdział 21 Analiza jakości powierzchni po cięciu laserowym Ryszard Krawczyk, Jacek Słania Rozdział 22 Analiza właściwości i struktury spawanych rurowych złączy doczołowych przeznaczonych do pracy w przemyśle energetycznym Marcin Kukuryk Rozdział 23 Wykorzystanie procesu napawania do regeneracji wybranych elementów urządzeń energetycznych pracujących w podwyższonych temperaturach Marcin Kukuryk Rozdział 24 Modyfikacja struktury i właściwości warstw napawanych Łukasz Skroński, Marek Gucwa Rozdział 25 Projektowanie metrologicznych aplikacji bazodanowych Andrzej Piotrowski Rozdział 26 Model ewaluacji kursów zdalnych na uczelni wyższej Tomasz Walasek Streszczenie Summary