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
Veda v Centre
Publikácie Veda v CENTRE
kúpa časopisov jún 2016
Quark_2019
Bratislavská vedecká cukráreň
Aurelium - centrum vedy
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Extrapolácie 2019
Zaujímavosti vo vede
Biele svetlo je možné zložiť z farebných spektrálnych lúčov.
Zistite viac