Trwalsze narzędzia dzięki innowacjom inżynierów z Politechniki Wrocławskiej

Wrocławscy inżynierowie ulepszyli technologię lutowania narzędzi dla przemysłu leśnego i kamieniarskiego. Spełnia ona w produkcji narzędzi zasadniczą rolę, zwiększając ich żywotność. Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej (ITMiA) opracował nowatorską technologię lutowania twardego narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi do rozdrabniaczy leśnych i łupiarek produkowanych przez Węgliki Spiekane BAILDONIT Sp. z o.o.

Za swoją innowację zespół naukowców - prof. nadzw. dr hab. inż. Zbigniew Mirski, dr hab. inż. Kazimierz Granat, dr inż. Tomasz Piwowarczyk, mgr inż. Zdzisław Dorochowicz, mgr inż. Jerzy Piszkiewicz, mgr inż. Jan Krajzel oraz technicy: Ryszard Dziewior, Jacek Batura, Jerzy Mielcarski i Henryk Musioł - otrzymał w ubiegłym roku jedną z nagród I stopnia konkursu Wrocławskiej Rady Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT.

"Narzędzia zbrojone węglikami spiekanymi dla przemysłu leśnego i kamieniarskiego, często o skomplikowanej budowie, wymagały opracowania odpowiedniej technologii lutowania" - tłumaczą naukowcy.

Jak dodają, konieczne stało się lutowanie dużych stalowych korpusów narzędzi z wieloma kształtkami węglikowymi o powierzchni spajania wielokrotnie przekraczającej "bezpieczną" granicę. Technologia musiała zatem uwzględniać kompensację znacznych naprężeń własnych, powstających podczas studzenia narzędzi i doprowadzających do pęknięć, szczególnie w węglikach spiekanych.
 

Połączenie lutowane węglików spiekanych ze stalą: z siatką kompensującą (a), budowa lutu przekładkowego L-Ag49/Cu (b) (fot: not.pl)

Dzięki trafnie wybranej metodzie nagrzewania (przy użyciu generatora indukcyjnego wyprodukowanego w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach), opracowaniom doświadczalnym dla każdego rodzaju narzędzia, zastosowaniu nowych lutów i topników (opracowanych w Zakładzie Spawalnictwa ITMiA według receptury stworzonej w Politechnice Wrocławskiej), uzyskano właściwe zwilżanie i rozpływność lutu na węglikach spiekanych. Połączenia lutowane okazały się bardziej wytrzymałe na ścinanie w porównaniu z innymi dotychczas znanymi lutami.

"To sprawiło, że narzędzia takie mogą pracować w bardzo trudnych warunkach eksploatacyjnych, przy występowaniu zmiennych i dużych obciążeń w obróbce niejednorodnych materiałów" - zapewniają twórcy innowacji.
 

Próby eksploatacyjne narzędzi łupiarskich do produkcji kostek granitowych (a,b) (fot: not.pl)

Liczne badania i próby lutowania pozwoliły na wdrożenie technologii produkcji narzędzi w firmie Węgliki Spiekane Baildonit Sp. z o. o. w Katowicach w 2007 roku. Próby eksploatacyjne opracowanych narzędzi dla przemysłu kamieniarskiego na Dolnym Śląsku zakończyły się powodzeniem. Potwierdza to pozytywna opinia producenta kostek granitowych w Kopalni Sobótka.

Nowo opracowane narzędzia stosowane są dzisiaj również w maszynach służących do przygotowania gleby, rozdrabniania pozostałości pozrębowych, karczowania, frezowania pni, rozdrabniania kamieni i recyklingu. Dzięki nowoczesnej technologii udaje się rozdrobnić pozostałości zrębowe w miejscu ich powstania. Umożliwia to zachowanie elementarnego ekosystemu leśnego w równowadze. Narzędzia są też wykorzystywane do odspajania i przerabiania podłoża o znacznej zwięzłości np. nawierzchni dróg gruntowych.
 

Nowo opracowane narzędzia stosowane w przemyśle drzewnym (a,b) (fot: not.pl)

Opracowana dodatkowo technologia regeneracji redukuje do 60 proc. koszty wytwarzania w porównaniu z kosztami nowych narzędzi.

*** Nagrody i wyróżnienia Wrocławskiej Rady FSNT NOT przyznawane są corocznie za osiągnięcia wdrożone w roku poprzednim i zgłoszone do 30 kwietnia danego roku. Jak informuje NOT, konkurs ma na celu pobudzenie techniczno-ekonomicznego rozwoju kraju lub poszczególnych jego regionów, inspirowanie twórczych postaw i zespołów lub osób oraz promocję oraz wyróżnienie wybitnych rozwiązań techniczno-ekonomicznych oraz podkreślenie rangi i znaczenia postępu naukowo-technicznego oraz ekonomicznego dla całej gospodarki kraju.

Nagrody są przyznawane za wybitne wdrożenia w zakresie konstrukcji obiektów, maszyn, urządzeń, sprzętu i materiałów, procesów technologicznych, kompleksowej mechanizacji i automatyzacji procesów wytwórczych, zmniejszenie zużycia materiałów, surowców i energii, rozwiązań organizacyjno-ekonomicznych, a także ochrony środowiska oraz warunków bezpieczeństwa i higieny pracy.

Więcej informacji o laureatach i wynalazkach można znaleźć pod adresem:
http://www.not.pl/laureaci07_kon1.html

W ubiegłorocznym konkursie organizowanym przez Wrocławską Radę Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT trzy pierwsze i drugą nagrodę zdobyli naukowcy z Politechniki Wrocławskiej. Za wdrożenia nagrodzono ponadto trzy zespoły Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Wyróżniono też projekt Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Wszystkie innowacje zostały opisane przez serwis "Nauka w Polsce".