Redukcja drgań podczas obróbki skrawaniem

Nazwa technologii

Redukcja drgań podczas obróbki skrawaniem

Abstrakt (krótki opis oferowanej technologii)

Oferowana technologia ma formę wynalazku chronionego patentem i dotyczy sposobu tłumienia drgań samowzbudnych elementów o małej sztywności podczas obróbki skrawaniem, na przykład przy frezowaniu. Nabycie praw do technologii umożliwi uzyskanie korzyści ekonomicznych głównie w procesach obróbki metali, tworzyw sztucznych i kompozytów – w drodze zapewnienia poprawy jakości produktu i oszczędności kosztów jego wytworzenia.

Szczegóły technologiczne i opis oferowanej technologii

Oferowane rozwiązanie polega na usztywnieniu przedmiotu obrabianego za pomocą dodatkowych elementów/modułów zwiększających masę i sztywność. Poszczególne moduły mocowane są do przedmiotu przy pomocy podciśnienia, które może być nadzorowane wizualnie przez operatora lub bezprzewodowo przez układ automatyczny. Każdy moduł wyposażony jest w uszczelki oraz specjalny zawór, które zapewniają: utrzymanie podciśnienia w określonym czasie oraz łatwy montaż i demontaż, zwłaszcza przy ręcznej obsłudze poszczególnych modułów.

Konstrukcja modułów nie powoduje uszkodzenia powierzchni przedmiotu obrabianego.

Elementy na przedmiocie obrabianym mogą być pozycjonowane ręcznie lub za pomocą dedykowanej ramy zawierającej wiele elementów. Rama może być wyposażona w sterowane dopychacze i może pełnić funkcję podpory elementów masowych.

Układ dopychaczy wraz z ramą i sterowaniem jest częścią oferowanej technologii ale nie jest on niezbędny do realizacji opatentowanego sposobu tłumienia. Konstrukcja mechaniczna oraz sterowanie i zdalne nadzorowanie procesu mogą być stosowane niezależnie.

Technologia została pozytywnie zwalidowana w warunkach rzeczywistych – podczas obróbki aluminiowych wręg kadłuba śmigłowców wojskowych.

Docelowe branże dla oferowanej technologii

Oferowane rozwiązanie znajduje zastosowanie w procesach obróbki skrawaniem wyrobów, które ze względu na małą sztywność wymagają stosowania specjalnego oprzyrządowania lub stosowania niskich parametrów obróbki. W szczególności dotyczyć będzie obróbki wiotkich, precyzyjnych części, podatnych na uszkodzenia w warunkach obróbki.

Docelowymi odbiorcami wytworzonych z wykorzystaniem technologii wyrobów i elementów będą przedstawiciele takich branż jak: lotnicza, kosmiczna, energetyczna, petrochemiczna oraz w prototypowniach i warsztatach o produkcji małoseryjnej.

Innowacyjność i korzyści z zastosowania technologii

Innowacyjność technologii wynika z usztywnienia modułem masowym powierzchni elementu cienkościennego obrabianego wyrobu, co docelowo wpływa na zwiększenie dokładności procesu i jakości produktu finalnego.

Innowacyjność technologii potwierdzona jest aktywnym patentem dzięki czemu potencjalne nabycie praw do oferowanej technologii w szybki sposób przyczyni się do wzrostu innowacyjności przedsiębiorstwa nabywającego technologię. Zwłaszcza, że zastosowanie oferowanej technologii również może przyczynić się do zmniejszenia obciążenia środowiska.

Relatywnie niski koszt uzbrojenia obrabiarki w niezbędne do tego celu elementy w zestawieniu z uzyskiwanym efektem jest źródłem znaczących korzyści ekonomicznych dla przedsiębiorstwa, które wdroży przedmiotowe rozwiązanie.

Głównymi zaletami rozwiązania i korzyściami wynikającymi z jego zastosowania są:

- poprawa jakości wytwarzanego produktu w procesach obróbki skrawaniem (eliminacja śladów po drganiach),

- znaczące (nawet ponad 10x) przyspieszenie obróbki przy jednoczesnej poprawie dokładności,

- zwiększenie trwałości narzędzi i obrabiarki przez poprawę warunków pracy i utrzymanie stabilności procesu,

- oszczędność czasu wynikająca z możliwości zwiększenia parametrów obróbki (prędkości skrawania, przekroju warstwy obrabianej) lub zastosowania innego narzędzia, np.: frez torusowy zamiast kulowego i płaskiego,

- redukcja kosztów pracy z uwagi na brak konieczności ciągłego nadzoru nad procesem przez wykwalifikowanego pracownika lub powstania braków produkcyjnych czy wykonywania poprawek wyrobu,

- ułatwiony montaż przedmiotu na obrabiarce oraz uproszczenie przyrządu montażowego,

- uniwersalność (te same elementy wykonawcze można stosować przy obróbce różnych części),

- przyczynienie się do zmniejszenia obciążenia dla środowiska poprzez skrócenie czasów obróbki, zużycia energii i płynów chłodzących.

Ponadto nabycie prawa do oferowanej technologii umożliwi przedsiębiorstwu rozliczenie kosztów zakupu w programach krajowych, unijnych lub przy pomocy ulg podatkowych.

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii

TRL 8 – Zakończono badania i demonstrację ostatecznej formy technologii

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii (old)

Finalna technologia / prototyp

Imię i nazwisko konsultanta

Jacek Pietrzak

Numer telefonu stacjonarnego

(71) 320 43 42

Adres e-mail

jacek.pietrzak@pwr.edu.pl