SME

Kvalita - cesta k environmentálnej udržateľnosti aj pri 3D tlači

Výskumníci z FMMR sa virtuálne úspešne spájajú so španielskymi a českými odborníkmi.

Fakulta materiálov, metalurgie a recyklácie (FMMR) patrí medzi progresívne fakulty TUKE. Tento status nepochybne vyplýva aj z výskumných tém projektov, ktorým sa vedci na fakulte venujú.

K výskumníkom, ktorí riešia moderné a aktuálne témy súčasnosti, patrí aj prof. Ing. Kristína Zgodavová, PhD., z Ústavu materiálov a inžinierstva kvality FMMR. Hlavnou oblasťou jej výskumu je kvalita produkcie.

Aktuálne sa – popri iných projektoch – venuje aj výskumu zabezpečenia opakovateľnosti a presnosti kvality produktov vyrábaných aditívnymi technológiami z kompozitných materiálov a plastov.

Túto úlohu spolu s kolegami z ústavu rieši v rámci projektu Výskum variability vlastností produktov vyrábaných z kompozitných materiálov aditívnymi technológiami.

Len krátko na objasnenie: aditívne technológie patria do oblasti digitálneho priemyslu a predstavujú spôsob výroby rôznych produktov vo vrstvách využitím technológie 3D tlačiarne na základe 3D počítačového modelu. Prvá výroba aditív sa sústredila na výrobu z polymérnych materiálov. Dnes sú 3D tlačiarne schopné pracovať s kompozitnými práškami, rôznymi druhmi kovov, plastmi, keramikou, pieskom, ale aj biologickým materiálom.

Tento rozsah použitých materiálov spolu s rozvojom aditívnych výrobných technológií umožňujú využívať hotové produkty v spotrebnom priemysle, strojárenstve, medicíne, leteckom a vesmírnom priemysle. Keďže ide o tvorbu objemového produktu a jeho použitie je spojené s vysokými nárokmi spotrebiteľa, je na mieste kvalita, ale aj environmentálna zneškodniteľnosť konečného produktu.

K tejto téme, na bližšie vysvetlenie riešenej problematiky, sme pani profesorke Zgodavovej a jej tímu položili niekoľko otázok k výskumu realizovaného v rámci projektu.

 Testovanie mechanických vlastností vzoriek v spolupracujúcom laboratóriu UMIK FMMR TUKE.  Testovanie mechanických vlastností vzoriek v spolupracujúcom laboratóriu UMIK FMMR TUKE.

Čo rozumieme pod pojmom kvalita produktu vyrábaného 3D tlačou?

- Rovnako ako kvalita produktov vyrábaných substraktívnymi technológiami aj kvalita produktov vyrábaných aditívnymi technológiami závisí od mnohých faktorov a v konečnom dôsledku musí spĺňať požiadavky na nich kladené. Ide vlastne o súhrn vlastností, ktoré sa prejavujú v určitom okolí a čase príznačnými funkciami. Ako príklad môžeme uviesť rámy ochranných štítov, ktoré sa v ostatnom čase tlačia v obrovskom množstve, keďže je na nich veľká požiadavka.

Sú tieto rámy kvalitné?

- Zjednodušene môžeme povedať, že áno, ak spĺňajú požiadavky certifikovateľnosti. To znamená, že vlastnosti ktoré sa testujú vyhovujú kritériám, ktoré sú na ne kladené. Napriek tomu môžu byť niektoré produkty kvalitnejšie a niektoré menej kvalitné, nielen čo do bezpečnosti, presnosti rozmerov alebo povrchových vlastností. Odlišnosti v kvalite môžeme vidieť napríklad aj v tom, že niektoré produkty vytvárajú problematicky zneškodniteľný odpad, ďalšie sú vyrobené z recyklovaného plastu a ostatné sa rozpadnú v komposte. Environmentálne udržateľné produkty sú také, ktoré poskytujú environmentálne, sociálne a ekonomické výhody a zároveň chránia verejné zdravie a životné prostredie počas celého ich životného cyklu, od ťažby surovín až po konečné zneškodnenie. Práve tieto rozdiely v kvalite aditívne vyrábaných produktov, ktoré zohľadňujú environmentálnu udržateľnosť, sú predmetom nášho podrobnejšieho výskumu.

V čom je možné riziko technológií aditívnej výroby ?

- V tom, že tieto technológie nie vždy dostatočne využívajú svoje možnosti. Produkty musia mať konzistentnú, výrobou opakovateľnú kvalitu a takéto záruky producenti technológie nevedia vždy poskytnúť. Problém môže vyriešiť dobre naplánovaný proces zabezpečenia kvality od návrhu produktu až po jeho zneškodnenie.

Tlač 3D vzoriek v laboratóriu Mondragom University v Španielsku. Tlač 3D vzoriek v laboratóriu Mondragom University v Španielsku.

Čo bude výstupom dobre naplánovaného procesu?

- Vznikne možnosť poskytovať dôveryhodné záruky na výsledok a aj možnosť vytvoriť štandard pre rozšírenú, environmentálnu certifikáciu výsledného produktu. Cieľom je vytvoriť zásady a princípy, na základe ktorých možno pristupovať k zabezpečeniu kvality aditívnej výroby a opísať prístupy k presnejšiemu predpovedaniu kvality počnúc návrhom, cez prípravu, realizáciu až po zneškodnenie.

Je projekt rozdelený do viacerých etáp?

- Projekt je rozdelený do troch hlavných etáp. V prvej etape bude hlavnou úlohou zhromažďovať údaje pre experimentálny výskum z existujúcich údajov o variácií vlastností produktov vyrábaných aditívnymi technológiami na TUKE; STU; AM Laboratory Mondragon University a VŠB Ostrava. V ďalšej fáze budeme realizovať vlastné merania materiálových a geometrických vlastností produktov a pozorovania ich kvantitatívnych a kvalitatívnych charakteristík.

V druhej etape riešenia plánujeme, okrem iného, vytvoriť tréningový súbor pre umelú neurónovú sieť (ANN) a výpočtový model, zostavený na základe abstrakcie poznaných vlastností. Súčasťou bude aj návrh stratégie zabezpečovania kvality pre aditívne vyrábané produkty na konkrétnych zariadeniach a z konkrétneho materiálu.

V poslednej etape sa zameriame na kategorizáciu vybraných aditívnych technológií a spôsobilosti 3D tlačiarní v súvislosti so špecificky používanými materiálmi, na základe požiadaviek na kvalitu produktov od cieľovej skupiny zákazníkov. Výsledkom bude zovšeobecnenie poznatkov pre navrhovanie v zmysle modelu „z kolísky do kolísky“, čo je opakom „vyrob- použi- zahoď“.

Na záver môžeme konštatovať, že aj napriek tejto zložitej pandemickej situácii projekt úspešne pokračuje. Podarilo sa nám virtuálne spojiť výskumný tím, umožniť vzdialený prístup do laboratórií a osobne zapojiť aj študentky z Mondragon University, ktoré sú v Košiciach v rámci Erasmus+ študentského mobilitného programu.

Tento text je platenou formou reklamy. Informujte o svojej firme viac ako 2,6 milióna čitateľov Sme.sk aj vy. Bližšie informácie nájdete TU. Kontakt: internet@petitpress.sk; tel:+421 2 59 233 227.

SkryťVypnúť reklamu

Uverejňujte tlačové správy na sme.sk

Najčítanejšie tlačové správy

Najčítanejšie správy na SME

Komerčné články

  1. Technológiám z Nitry dôveruje Tesla aj TikTok.
  2. Moderné okuliare: technológia, ktorá vám uľahčuje život
  3. Nutričný odborník varuje: Syry nie sú to, čo si myslíte
  4. Rodina ako opatrovatelia: Slovákov straší nesebestačnosť
  5. Hanba bokom, je čas tancovať. Tieto karnevaly Európy treba zažiť
  6. Máš jedno euro navyše? Pripoj sa do potravinovej zbierky
  7. S appkou Fumbi zvládneš do krypta investovať do pol hodiny
  8. Ako zohnať lístok na biznis event roka s Waynom Gretzkym
  1. Nutričný odborník varuje: Syry nie sú to, čo si myslíte
  2. Moderné okuliare: technológia, ktorá vám uľahčuje život
  3. Rodina ako opatrovatelia: Slovákov straší nesebestačnosť
  4. Hanba bokom, je čas tancovať. Tieto karnevaly Európy treba zažiť
  5. Máš jedno euro navyše? Pripoj sa do potravinovej zbierky
  6. Technológiám z Nitry dôveruje Tesla aj TikTok.
  7. Ako zohnať lístok na biznis event roka s Waynom Gretzkym
  8. S appkou Fumbi zvládneš do krypta investovať do pol hodiny
  1. Ak máte ťažkosti s trávením, aj toto môže byť príčina 8 829
  2. Hanba bokom, je čas tancovať. Tieto karnevaly Európy treba zažiť 4 862
  3. Ako zohnať lístok na biznis event roka s Waynom Gretzkym 4 762
  4. Nutričný odborník varuje: Syry nie sú to, čo si myslíte 4 232
  5. Prečo sa Kallo opäť rozhodol pre franšízu Kinekusu 4 148
  6. Technológiám z Nitry dôveruje Tesla aj TikTok. 4 133
  7. Slovenská značka získala Obal roka 2025 3 268
  8. Je rozhodnuté. Ceny FéliX brali džemy, hoteliéri aj technológie 2 133
SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu

Neprehliadnite tiež

Okuliare dnes kombinujú technológiu a dizajn pre komfortné videnie a ochranu očí


INZERCIA 13 h

Strata sebestačnosti mení život rodiny, ohrozuje vzťahy aj rozpočet


INZERCIA 13 h
V  najnovšej epizóde seriálu Čo máš v chladničke odhalíme mýtus o syroch.

Ide o výborný zdroj bielkovín, no predovšetkým sú zdrojom tukov.


INZERCIA 13 h

Miestni ich berú vážnejšie než akýkoľvek iný sviatok.


INZERCIA 17. okt
SkryťZatvoriť reklamu