OFERTA WSPÓŁPRAY NAUKOWO - ipmt.wme.wat.edu.plipmt.wme.wat.edu.pl/labip/images/sampledata/labip_katalog2015.pdf · ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, , Strona 5 laserowej

OFERTA WSPÓŁPRACY NAUKOWO – BADAWCZEJ

ORAZ TECHNOLOGICZNEJ DLA PRZEMYSŁU

Zakład Tribologii, Inżynierii Powierzchni i Logistyki Płynów

Eksploatacyjnych

Laboratorium Inżynierii Powierzchni

Instytut Pojazdów Mechanicznych

i Transportu

Wydział Mechaniczny

Oferta współpracy naukowo-badawczej oraz technologicznej dla przemysłu

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, www.wat.edu.pl, www.wme.wat.edu.pl

Strona 2

PRACE BADAWCZE I USŁUGOWE

Wykonywanie ekspertyz i wydawanie opinii o innowacyjności

Precyzyjne spawanie, mikrospawanie i mikrocięcie laserowe różnych stopów metali w 2D oraz 3D z wykorzystaniem nowoczesnych stanowisk laserowych – zastosowanie w inżynierii produkcji oraz naprawach elementów maszyn i urządzeń.

Precyzyjne mikronapawanie warstwy wierzchniej elementów maszyn i urządzeń – zastosowanie w inżynierii produkcji i naprawach elementów maszyn i urządzeń.

Realizacja nowoczesnych procesów oczyszczania bezstykowego w tym ablacyjnego oczyszczania lasero-wego warstwy powierzchniowej różnych materiałów i elementów maszyn – zastosowanie w inżynierii produkcji i naprawach elementów maszyn i urządzeń.

Wykonywanie mikro- i nanoobróbek laserowych elementów maszyn i urządzeń (oczyszczanie laserowe, teksturowanie) oraz zastosowanie ich m.in. w inżynierii powierzchni w lotnictwie i przemyśle samochodowym.

Procesy regeneracji elementów maszyn i urządzeń poprzez: -napawanie łukowe TIG, -napawanie metodą PTA, -napawanie laserowe, -napawanie przy użyciu mikroplazmy, -lutowanie twarde, -napawanie łukowe MIG/MAG, -natryskiwanie cieplne proszkami metalicznymi metodą gazową.

Badania laboratoryjne w zakresie odporności różnych warstw wierzchnich i powłok na zużycie w warunkach tarcia.

Testowanie elementów maszyn i urządzeń w Komorze Niskiej Temperatury

Badania właściwości użytkowych materiałów konstrukcyjnych: -składu chemicznego, -mikrostruktury, -twardości, -stereometrii powierzchni, -odporności na zużycie w warunkach tarcia, -badanie właściwości zmęczeniowych, -odporności na korozję.

Cięcie laserem CO2 np. tworzywa sztuczne, drewno, stal i inne metale

Znakowanie laserem artykułów reklamowych (metale, drewno, szkło, ceramika, skóra, tworzywa sztuczne)

Wykonywanie teksturowania laserowego w skali mikro- i makro metrycznej elementów maszyn i urządzeń dla zastosowań w różnych gałęziach przemysłu w tym motoryzacji, lotnictwie, rolnictwie i przemyśle zbrojeniowym itp.

Modelowe badanie właściwości tribologicznych materiałów i elementów maszyn– badanie trwałościo-we na modelowych stanowiskach badawczych elementy silników, maszyn, urządzeń itp.



Strona 3

a)

b)

A

B

Laboratorium Inżynierii Powierzchni

Zakładu Tribologii, Inżynierii Powierzchni i Logistyki Płynów Eksploatacyjnych

oferuje:

PRACE BADAWCZE

1. ABLACYJNE TEKSTUROWANIE LASEROWE ELEMENTÓW MASZYN

Wałek rozrządu silnika spalinowego z czopami po teksturowaniu laserowym

Widok tekstury w kształcie mikrokanałów wytworzonych techniką laserową na powierzchni czopów

wałka rozrządu silnika spalinowego (rys. a-d)

a) widok wału rozrządu po teksturowaniu: A – mikroczasze B – mikrokanały b) widok fragmentu wału rozrządu z czopem teksturowanym laserowo (mikrozasobniki smarne w kształcie czasz)



Strona 4

Sworzeń tłokowy silnika spalinowego teksturowany laserowo

2. ABLACYJNE OCZYSZCZANIE LASEROWE ELEMENTÓW MASZYN

Sekwencyjne usuwanie powłok lakierowych z nadwozi samochodów z wykorzystaniem

ablacji laserowej

Płaszcz tłoka oczyszczony laserowo

a)

Sworzeń tłokowy z mikrozasobnikami

smarnymi wytworzonymi ablacyjną

mikroobróbką laserową

Topografia powierzchni sworznia tłokowego

z mikrozasobnikami smarnymi

Powierzchnia płaszcza oczyszczona z nawarstwień oraz tlenków

Strefy tłoka

oczyszczone

laserowo

Powierzchnia korony tłoka oczyszczona z warstwy nagaru

Widok fragmentu nadwozia

modyfikowanego laserowo

Efekty usunięcia lakierowanego

systemu powłokowego



Strona 5

3. LASEROWE UMACNIANIE UDAROWE MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH I ELEMENTÓW MASZYN

Technologia ta pozwala na wytwarzanie ( rys. A – B) bardzo wysokich ciśnień (GPa) gene-rowanych w plazmie laserowej powodujących lokalne umacnianie materiału. Ma to istotny wpływ na właściwości zmęczeniowe.

4. CIĘCIE LASEROWE

5. SPAWANIE I NAPAWANIE LASEROWE

6. GRAWEROWANIE (2D I 3D)

7. EKSPERTYZY Tematy przykładowych ekspertyz:

Badania metalograficzne i składu chemicznego materiałów konstrukcyjnych konstrukcyjnych Badania właściwości mechanicznych i twardości zmęczeniowej materiałów oraz elementów maszyn

Dobór technologii laserowych dla potrzeb klienta Badanie właściwości powierzchni napawanych Porównanie jakości cięcia laserowego/ plazmowego materiałów konstrukcyjnych

Badanie stereometrii powierzchni oraz pomiary metrologiczne materiałów oraz elementów maszyn

a) Łopatka turbiny po odlaniu

i oczyszczeniu laserowym

b) Powierzchnia stali oczyszczona z produktów

intensywnej korozji z wykorzystaniem ablacji

laserowej

Strefy

oczyszczo-

ne laserowo

Produkty

Widok napawanej

przylgni zaworów

Widok przylgnie zaworów (1) silnika spalino-

wego napawane laserowo/ plazmowo stelli-

tem 6. Trzon zaworu teksturowany laserowo

w newralgicznych strefach (2,3), obrobiony

mechanicznie. Zawór azotowany jarzeniowo.



Strona 6

LABORATORIUM INŻYNIERII POWIERZCHNI dysponuje pracowniami:

1. Pracownia Technologii Laserowych, zawiera sześć stanowisk technologiczno – badawczych:

1.1. Stanowisko do precyzyjnego spawania i napawania metali i ich stopów takich jak: stal, aluminium, tytan, miedź, a także do modyfikacji warstwy wierzchniej elementów maszyn (np. hartownie) w skali makro- i mikrometrycznej. Stanowisko wyposażone jest w laser technologiczny Nd: YAG z nowoczesną precyzyjną optyką, automatyką sterującą oraz system monitorowania procesów technologicznych.

1.2. Mobilne stanowisko do precyzyjnego cię-cia, spawania oraz teksturowania laserowego w wymiarze 2D oraz 3D. Stano-wisko to składa się z: nowoczesnego lasera Yb: YAG włóknowego o mocy 400 W (długość fali promieniowania λ = 1070 nm), głowicy optycznej typu Galvo do szybkiego i precyzyjnego spawania (pole pracy 200 x 200 mm), głowicy optycznej do precy-zyjnego spawania i cięcia różnych stopów metali, stołu x – y sterowanego CNC, kolumny stanowiącej oś „z” do mocowania głowic laserowych.

1.3. Stanowisko laserowe typu Nd: YAG pozwa-lające na realizację nowoczesnej i precyzyjnej technologii ablacyjnego oczysz-czania laserowego warstwy powierzchniowej różnych materiałów i elementów maszyn. Stanowisko składające się z: lasera Nd: YAG o mocy 400 W, Długość fali promieniowania λ=1070 nm, możliwość pracy impulsowej, ciągłej, głowicy optycznej typu Galvo i układu sterowania. Stanowisko to pozwala na reali-zację procesów technologicznych zarówno na materiałach jak i elementach maszyn.


Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, www.wat.edu.pl

Strona 7

1.4. Stanowisko laserowe typu C02 do znakowa-nia oraz ablacyjnego oczyszczania i tekstu-rowania powierzchni materiałów konstruk-cyjnych, elementów maszyn i urządzeń. Zastosowanie do: materiałów metalowych, niemetalowych, z tworzyw sztucznych, szkła, ceramiki oraz drewna.

1.5. Wielofunkcyjny mobilny manipulator do precyzyjnego spawania i napawania wielko-gabarytowych elementów maszyn oraz obiektów technicznych (np. formy wtrysko-we, korpusy) wyposażony w mobilną podstawę na kółkach z bogatym osprzętem technicznym oraz głowicę optyczną do spawania i napawania.

1.6. Mikrostolik X – Y – Z na podstawie do precy-zyjnej obróbki materiałów konstrukcyjnych z możliwością montażu na osi oprzyrządo-wania o ciężarze nieprzekraczającym 10 kg. Oś Z posiada możliwość montażu oprzyrzą-dowania: głowicy szlifierskiej, frezarskiej, laserowej, głowicy elektrodrążarki lub głowicy laserowej do cięcia, spawania i na-pawania.

2. Pracownia Mikro- i Nanoobróbki Laserowej z pięcioma stanowiskami:

2.1. Stanowisko do precyzyjnej ablacyjnej mikroobróbki laserowej w zakresie teksturo-wania, oczyszczania, mikrospawania oraz trwałego znakowania materiałów: surowy/ powlekany/ szczotkowany/ polerowany/ anodowany/ oksydowany metal, aluminium, nikiel, tytan, chrom, miedź, metale szlachet-ne, brąz, ceramika i kamień. W skład stano-wiska wchodzi: laser Yb: YAG o długości fali

promieniowania λ=1070 nm z głowicą Galvo, stolik X – Y, obrotnik.



Strona 8

2.2. Stanowisko do precyzyjnej ablacyjnej mikroobróbki laserowej w zakresie tek-sturowania, oczyszczania, mikrospawania oraz trwałego znakowania materiałów: poliwęglan, polipropylen, PCV, guma, skóra/materiały skóropodobne, silikon, papier, kompozyty, drewno powlekane, powłoki lakiernicze. W skład stanowiska wchodzi: laser Nd: YAG z głowicą Galvo o długości fali promieniowania λ=532 nm, stolik X – Y oraz obrotnik.

2.3. Mobilne stanowisko laserowe typu CO2 (w przenośnej walizce) do precyzyjnej ablacyjnej mikroobróbki laserowej w zakresie teksturowania oraz oczysz-czania warstwy powierzchniowej meta-lowych i niemetalowych materiałów konstrukcyjnych oraz elementów maszyn w tym tworzyw sztucznych, lakierowych systemów powłokowych, wyposażone w nowoczesną optykę, głowicę Galvo oraz powietrzny układ chłodzenia,

2.4. Stanowisko do ablacyjnej mikroobróbki

laserowej typu Yb: YAG Q – Switz, o długości fali promieniowania λ=1070 nm z głowicą Galvo, wyposażone w stolik X – Y służy do teksturowania, oczyszczania i mikrospawania warstwy powierzchniowej metalowych materiałów konstrukcyjnych oraz elementów maszyn.

2.5. Stanowisko laboratoryjne z laserem Nd: YAG posiadający cztery (harmoniczne) długości fal promie-

niowania λ=1064 nm, λ=532 nm, λ=355 nm, λ=266 nm. Praca lasera w trybie impulsowym (20 Hz), czas trwania impulsu 10 ns, precyzyjny stolik X – Y.

2.6. Stanowisko laboratoryjne z laserem Nd: YAG posiadający trzy (harmoniczne) długości fal promie-niowania λ=1064 nm, λ=532 nm, λ=355 nm. Praca lasera w trybie impulsowym (20 Hz), czas trwania impulsu 70 ps, precyzyjny stolik X –Y.



Strona 9

3. Pracownia Preparatyki Metalograficznej – trzy stanowiska specjalistyczne dla celów dydaktyczno – badawczych:

a) Praska do inkludowania próbek do badań metalograficznych, b) Automatyczna szlifierko-polerka, c) Uniwersalna przecinarka metalograficzna.

4. Pracownia Inżynierii Powierzchni oraz Badań Metalograficznych:

4.1. Dwa standardowe mikroskopy optyczne, trzy mikroskopy optyczne stereoskopowe, uniwersalne myjki ultradźwiękowe.

4.2. Mobilne stanowisko mikroskopowe firmy Keyence wyposażone w nowoczesny mikroskop optyczny

z transmisją światłowodową, przeznaczone do obserwacji, analizy i rejestracji obrazów mikrosko-powych oraz topografii powierzchni w 2D i 3D. Aparatura wraz z oprogramowaniem specjalistycz-nym pozwala na łączenie obrazów 2D i 3D z możliwością pomiarów geometrycznych w 3 osiach XYZ: odległości, wysokości w 3D, kątów, promieni krzywizny, powierzchni, wizualizacji: 3D, 3D topografii, 3D w pseudokolorach i profili. Dzięki mobilnym trzem głowicom optycznym o powiększeniach: do 200x, do 1000x, do 5000x, istnieje możliwość obserwacji obrazu „z wolnej ręki” oraz przy głowicach optycznych na statywie z zamontowanym na nim precyzyjnym stoliku X – Y – Z sterowanym śrubami mikrometrycznymi.



Strona 10

4.3. Nowoczesne stanowisko mikroskopowe z kamerą cyfrową o rozdzielczości 5000 pikseli.

4.4. Stanowisko do rejestracji szybkozmiennych procesów na powierzchni materiałów oraz elementów maszyn (przystawka do stanowiska mikroskopowego Keyence) z szybką kamerą o rozdzielczości 640 x 480 pikseli, szybkość akwizycji 20 000 klatek/sekundę, z funkcją nagrywania i dodawania komentarzy, możliwością kompozycji obrazu o rozszerzonej głębi ostrości oraz mapy wysokości 3D, wraz z analizą ruchu obiektu oraz pomiarem odległości w 2D.

5. Pracownia Badań Warstw i Powłok Technologicznych - stanowiska do pomiaru twardości warstw i powłok w skali mikro- i makro- metrycznej:

5.1. Twardościomierz Rockwell (rys. 1).

5.2. Twardościomierz z funkcją automatycznego wykrywania krawędzi próbki, możliwością pomiaru

ręcznego w przypadku zdeformowanych lub niewyraźnych odcisków, automatycznym tworzeniem raportów, wraz z możliwością dołączenia wizualizacji miejsca dokonanych przebiegów (rys. 2).

5.3. Mikrotwardościomierz Vickersa- dostępne metody pomiaru: HV, HK, HBS, HBW, Kc (rys. 3).

Rys.1 Rys. 2 Rys. 3



Strona 11

6. Pracownia Metrologii Optycznej:

6.1. Pracownia wyposażona w pięć pomiarowych stanowisk, głównie w optyczne przyrządy metrologiczne (długościomierze, przyrządy do pomiaru kąta itp.).

7. Pracownia Automatyki i Robotyki: 7.1. Wielofunkcyjne zrobotyzowane sta-

nowisko technologiczne składające się z :

wielofunkcyjnego robota o udźwigu do 50 kg, z 6-ma stopniami swobo-dy, zasięg ramienia 2 m;

manipulatora o nośności do 500kg, zsynchronizowanego i współpracu-jącego z robotem.

7.2. Wielofunkcyjne stanowisko technolo-giczne z robotem z 6 stopniami swobody o udźwigu do 5kg zamontowanym na małogabarytowym stole CNC.



Strona 12

7.3. Stół X – Y –Z do realizacji frezowania materiałów i elementów maszyn ze stanowiskiem a także procesów cięcia, spawania, napawania, teksturowania, monitoringu elementów maszyn oraz obiektów technicznych do wykonywania precyzyjnych mikro- i makroobróbek laserowych elementów maszyn.

8. Pracownia Elektronowej Mikroskopii Skaningowej (SEM):

Dwa elektronowe mikroskopy skaningowe:

czeskiej firmy TESLA,

nowej generacji typu Philips XL 30 z przystawką EDAX do mikroanalizy składu chemicznego.

9. Pracownia Inżynierii Spajania i Technologii Napraw Elementów Bazowych Pojazdów: 9.1. Stanowiska do spawania, napawania,

lutowania oraz natryskiwania cieplnego.

9.2. Nowoczesny wielofunkcyjny manipulator obrotowy z możliwością współpracy ze spawarką z dodatkowym wyposażeniem (siłownik pneumatyczny, płynna regula-cja prędkości obrotowej, regulacja kąta pochylenia obrotnicy) pozwalającym na spawanie i napawanie półautomatyczne.



Strona 13

10. Pracownia Plazmy Iskry Elektrycznej:

Stanowisko do modyfikacji warstwy wierzchniej materiałów i elementów maszyn z wykorzysta-niem plazmy iskry elektrycznej. Możliwość na-dmuchu odpowiednich gazów (np. argonu lub azotu) z butli w miejsce oddziaływania iskry elektryczne.

11. Komora Niskiej Temperatury:

Wymiary wewnętrzne (dł./szer./wys.) 4,4 x 3 x 2,5 m, zakres regulacji temperatury: -30 ÷0 C. Komora do testowania elementów maszyn, elementów silników spalinowych, których modyfikacji podlega warstwa wierzchnia w newralgicznych strefach, m.in. technologiami laserowymi oraz spawalniczymi, a także z wykorzystaniem nowoczesnej obróbki cieplno – chemicznej.

12. Pracowania badań Tribologicznych i Zmęczeniowych.

Stanowiska do badań tribologicznych różnych materiałów konstrukcyjnych, w tym z warstwami wierzch-nimi oraz powłokami poddanymi modyfikacji z wykorzystaniem nowoczesnych technologii (np. lasero-wych – oczyszczanie, teksturowanie, napawanie, stopowanie), PVD, CVD, technologii cieplno-chemicznych (azotowanie regulowane, jarzeniowe), metalizacji natryskowej (np. HVOF), badań laborato-ryjnych w zakresie odporności ww. warstw wierzchnich oraz powłok na zużycie w warunkach tarcia.

13. Pracownia Komputerowa - 9 stanowisk ze specjalistycznym oprogramowaniem do projektowania

inżynierskiego oraz symulacji numerycznej.



Strona 14

Dyrektor Instytutu Pojazdów Mechanicznych i Transportu - prof. dr hab. inż. Tadeusz Kałdoński Kierownik Zakładu Tribologii, Inżynierii Powierzchni i Logistyki Płynów Eksploatacyjnych

dr inż. Stanisław Kowalczyk

LABORATORIUM INŻYNIERII POWIERZCHNI 00-908 Warszawa 49, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, bud.21

Osoba do kontaktu: dr inż. Wojciech Napadłek – adiunkt naukowo-dydaktyczny tel.: +48 261 837 087 kom.: +48 664 494 297 email: [email protected]

strona internetowa: www.wme.wat.edu.pl/labip.index.php

Lista Instytucji i Zakładów współpracujących z Laboratorium Inżynierii Powierzchni: Politechnika Warszawska,

Akademia Górniczo- Hutnicza w Krakowie,

Politechnika Rzeszowska,

Politechnika Śląska,

Politechnika Świętokrzyska,

Politechnika Wrocławska,

Politechnika Częstochowska,

Politechnika Gdańska,

Politechnika Łódzka,

Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu,

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski Olsztyn,

Akademia Morska w Szczecinie,

Instytut Technologii Eksploatacji. Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu,

Fabryka Łożysk Tocznych – Kraśnik S.A.,

Wytwórnia Sprzętu Komunikacyjnego PZL Kalisz S.A.,

Wytwórnia Sprzętu Komunikacyjnego PZL Rzeszów S.A.,

Metal Expert Sp. z o. o. Sp. J.,

ROSOMAK Spółka Akcyjna w Siemianowicach Śląskich,

Firma PARADOWSCY AMP S.J. Warszawa,

Firma EDBAK Sp. z o.o. w Piotrkowicach,

Firma ATEX w Pułtusku,

Centrum badawcze powłok ochronnych CEBAPO Sp. z o. o.,

Państwowy Instytut Maszyn Rolniczych Poznań,

Wojskowe Zakłady Motoryzacyjne nr. 5 Poznań,

Wojskowe Zakłady Lotnicze nr 1 S.A. Oddział w Dęblinie,

Wojskowe Zakłady Lotnicze nr 2 S.A. Oddział w Bydgoszczy,

Zakłady Remontowe Energetyki Katowice,

Instytut Mechaniki Precyzyjnej Warszawa.



Strona 14

Szczegóły dojazdu:

Ul. Lazurowa

Ul. gen. S. Kaliskiego

źródło: http://cpryzmat.pl/technologia-i-mozliwosci/ciecie-laserowe

Documents

OFERTA WSPÓŁPRAY NAUKOWO - ipmt.wme.wat.edu.plipmt.wme.wat.edu.pl/labip/images/sampledata/labip_katalog2015.pdf · ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, , Strona 5 laserowej