Technológia na výrobu súčiastok do automobilov

14. jan. 2016 • Materiálové inžinierstvo

Technológia na výrobu súčiastok do automobilov

Penový hliník je špeciálnym spôsobom pripravený vysoko porézny materiál na báze hliníka a jeho zliatin, ktorý je ľahší ako voda.

Kolektív pracovníkov Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV v Bratislave sa jeho vývoju venuje od roku 1993, pričom sa mu podarilo dosiahnuť množstvo pozoruhodných výsledkov. Našiel možnosti, ako penový hliník používať tak, aby prinášal kombináciu rôznych výhod konštrukčným súčiastkam v rôznych aplikáciách.

Štruktúra podobná kostiam či drevu

Tvarové súčiastky z hliníkovej penyHlavnou výhodou tohto materiálu je to, že dokáže podstatne zvýšiť tuhosť súčiastky a dať jej schopnosť absorbovať nárazovú energiu, pričom ju ešte výrazne odľahčí. Svojou pórovitou štruktúrou sa podobá na konštrukčné materiály, ktoré sa nachádzajú v prírode, ako drevo alebo či kosti a má aj podobné výhodné vlastnosti.

Neobmedzená tvárnosť

Pri výrobe penového hliníka sa využíva hydrid titanu, ktorý sa primiešava do hliníkového prášku, zmes sa zhutní v lise a výsledný produkt sa následne roztaví vo vhodnej forme. Vodík, ktorý sa z hydridu uvoľní, vytvorí v roztavenom kove bubliny, vylisovaný polotovar sa nafúkne a v ideálnom prípade kompletne vyplní formu. Po stuhnutí vznikne súčiastka, ktorá má podobu hliníkového odliatku, ktorá je však vnútri pórovitá. Prednosťou penového hliníka je, že v sebe spája kombináciu malej hmotnosti a dobrej mechanickej tuhosti, ktorá ponúka široké uplatnenie pri odľahčovaní konštrukcií. Výhodou je, že sa súčiastky vyrábajú odlievaním v jednoduchej forme, čo umožňuje vytvárať ľubovoľné tvary a neexistujú ani technicky významné rozmerové obmedzenia.

Tvorca ochranných prvkov vo Ferrari
Dr. Ing. František Simančík je medzinárodne uznávaný odborník v oblasti materiálového výskumu, riaditeľ a samostatný vedecký pracovník Ústavu materiálov a mechaniky strojov (ÚMMS) SAV v Bratislave. Je autorom a spoluautorom viacerých vynálezov nových materiálov a výrobných postupov, ktoré nemajú vo svete obdobu. Jeho meno rezonuje najmä v súvislosti Výstuha prahu automobilu Ferrari s originálnou technológiou výroby penového hliníka, ktorý sa podarilo úspešne aplikovať napr. v ochranných prvkoch automobilov Ferrari a Audi. „Podarilo sa nám vytvoriť niekoľko originálnych technologických postupov, ako aj objasniť niektoré doteraz nevysvetlené zákonitosti. Boli sme prví na svete, ktorí aplikovali tento materiál v sériovej výrobe automobilových súčiastok, teraz máme už aj úspešnú aplikáciu v železničných vagónoch a v stavebníctve. Na technológiu výroby penového hliníka máme viac ako 30 udelených patentov zo 7 prihlášok, pozývajú nás na významné vedecké podujatia, niektoré sme otvárali úvodnou plenárnou prednáškou,“ vysvetľuje Dr. Simančík. Ako jeden z mála Slovákov koordinuje výskumný projekt 7. rámcového programu EÚ. Významne sa pričinil o založenie Kompetenčného centra na výskum ľahkých kovov a kompozitov, ktoré v súčasnosti združuje troch akademických a 8 priemyselných partnerov, a vytvára tak vynikajúce podmienky na prenos vedeckých poznatkov do inovácií slovenských výrobkov. Svedčia o tom už prvé úspešné aplikácie unikátnych materiálov napríklad v motore automobilu BMW alebo v nárazníkoch vlakových vagónov.

Významné úspechy

Medzi najvýznamnejšie výsledky výskumného tímu Dr. Simančíka možno zaradiť zavedenie originálnej technológie infiltrácie grafitových súčiastok meďou do priemyselnej výroby inovovaných klzných kontaktov lokomotív a trolejbusov, vyvinutie špeciálnych hliníkových materiálov pre vysokoteplotné aplikácie v piestoch spaľovacích motorov, ako aj revolučnú inováciu chladenia a ohrevu obytných alebo kancelárskych priestorov s efektívnym využitím obnoviteľných zdrojov energie prostredníctvom panelov na báze penového hliníka. Osobne však za svoj najvýznamnejší počin považuje príspevok k výraznému zlepšeniu postoja predstaviteľov priemyselnej sféry k slovenskej vedeckej komunite. 

 

Spracovala: Martina Pitlová, NCP VaT pri CVTI SR

Zdroj: CVTI SR, Slovenská akadémia vied

Uverejnila: JS

Súvisiace:

Hore
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND
TVT 2017 články
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Umelé svetlo v noci negatívne vplýva na prírodu i zdravie ľudí.
Zistite viac