Artykuł na s. 278 Miesięcznik Naukowo-Techniczny Agenda Wydawnicza SIMP NR 4/2013

Transkrypt

1 Rok założenia PL ISSN Index 36522X Cena 16,00 zł (w tym 8% VAT) Miesięcznik Naukowo-Techniczny Agenda Wydawnicza SIMP NR 4/2013 Obejrzyj zwiastun: Artykuł na s. 278

2

3 ROCZNIK 86 NR 4 KWIECIEŃ 2013 PANORAMA 257 Przegląd informacji krajowych i zagranicznych OBRABIARKI 259 J. Honczarenko: Analiza strat energetycznych w napędach posuwów obrabiarek sterowanych numerycznie* 264 TruMark serii 5000 znakowanie laserami włóknowymi (TRUMPF). Zwiększenie jakości i wydajności procesu znakowania w wyniku zastosowania najnowszej generacji źródeł laserowych. 284 E. Miko, Ł. Nowakowski: Koncepcja infrastruktury naukowo- -badawczej obrabiarek sterowanych numerycznie* NOWE TECHNOLOGIE SPIS REKLAMODAWCÓW Opracowania graficzne redakcji Mechanik podlegają prawom autorskim i nie mogą być publikowane bez zgody redakcji Agie Charmilles II okł. Arburg 301 Blum 295 [Cztery] 4metal 308 Ejot 299 Evatronix 323 Hiwin 271 KTR 311 Machine.pl 326 Metale24.pl 311 Metale.org 308 Oerlikon Balzers 283 Renishaw III okł. Siemens 317 SKF IV okł. Targi KOMPOZYT-EXPO, Kraków 270, 283 Targi PLASTPOL, Kielce 296 Targi TOOLEX, Sosnowiec 324 Walter I okł., 277 Redakcja nie odpowiada za treść materiałów reklamowych MECHANIK wersja cyfrowa e-wydanie PDF zamów na: 266 F. Górski, A. Hamrol, D. Grajewski, P. Zawadzki: Integracja technik wirtualnej rzeczywistości i wytwarzania przyrostowego hybrydowe podejście do rozwoju wyrobu. Cz. 2* BIULETYN INSTYTUTU ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA 290 J. Pietruszewski: Zagrożenia dla środowiska pracy podczas stosowania obrabiarek do obróbki elektroerozyjnej i elektrochemicznej* NARZĘDZIA 278 Tiger przerasta sam siebie. Walter wprowadza Tiger tec Silver z technologią powlekania PVD (WALTER). Nowa, odporna na obciążenia dynamiczne i termiczne powłoka umożliwia zwiększenie wydajności obróbki o 30%. 281 Oprawki poligonalne TRIBOS firmy SCHUNK proste mocowanie narzędzi do obróbki w środowisku o wysokim zapyleniu (SCHUNK). Precyzyjny i odporny na zanieczyszczenia system mocowania do obróbki np. gipsu, czy grafitu. METROLOGIA TECHNICZNA 294 Kompaktowe sondy dotykowe z transmisją radiową TC62 i Z-Nano RC (BLUM). Precyzyjne, kompaktowe sondy dotykowe o dużej prędkości pomiaru z innowacyjną technologią radiowej transmisji sygnału BRC. 297 Skanery światła białego Shining 3D (OBERON 3D). Skanery do dokładnych pomiarów zarówno elementów o niewielkich rozmiarach, jak i obiektów wielkogabarytowych. OBRÓBKA PLASTYCZNA 272 M. Pietrzyk, R. Kuziak, T. Zygmunt: Analiza numeryczna możliwości produkcji szyn ze stali perlitycznych o podwyższonej odporności na zużycie ścierne* PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH 302 H. Zawistowski, S. Zięba: Warunki wypełniania formy przy wtryskiwaniu tworzyw termoplastycznych* 309 B. Krywult: Tworzywa wzmocnione włóknami (TWW) zadanie dla mechaników* 312 A. Zwierzyński: Wytwarzanie wyprasek wielofunkcyjnych z tworzyw sztucznych*

4 256 MECHANIK NR 4/2013 ZESPÓŁ REDAKCYJNY Redaktor naczelny Prof. dr hab. inż. Stanisław Adamczak dr h.c. Zastępca redaktora naczelnego Mgr inż. Krzysztof Janus Sekretarz redakcji Mgr Ewa Bednarska-Dziarnowska Redaktorzy Mgr inż. Irena Dziwiszek Mgr Monika Kaczmarek Mgr Ewa Michalska Mgr Anna Mularska WSPÓŁPRACA Prof. dr hab. inż. Piotr Cichosz narzędzia Prof. dr hab. inż. Marek Dobosz redaktor statystyczny Prof. dr hab. inż. Wit Grzesik obróbka skrawaniem Dr hab. inż. Maciej Heneczkowski przetwórstwo tworzyw sztucznych Prof. dr hab. inż. Jerzy Honczarenko automatyka i robotyka Prof. dr hab. inż. Jan Kosmol obrabiarki Prof. dr hab. inż. Edward Lisowski CAD/CAM, MES, informatyka Prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk obróbka plastyczna Prof. dr inż. Eugeniusz Ratajczyk metrologia techniczna Prof. dr hab. inż. Adam Ruszaj niekonwencjonalne metody obróbki Prof. dr hab. inż. Jan Sieniawski inżynieria materiałowa Prof. dr inż. Maciej Szafarczyk automatyzacja produkcji RADA PROGRAMOWA: Przewodniczący Prof. zw. dr hab. inż. Józef Gawlik Członkowie Prof. dr hab. inż. Edward Chlebus Dr hab. inż. Lucjan Dąbrowski, prof. PW Prof. dr hab. inż. Andrzej Gołąbczak Prof. dr hab. inż. Adam Hamrol Prof. dr hab. inż. Wojciech Kacalak Prof. dr hab. inż. Krzysztof Marchelek Prof. dr hab. inż. Tadeusz Niezgoda Prof. dr hab. inż. Jarosław Plichta Prof. dr inż. Włodzimierz Przybylski Mgr inż. Henryk Zawistowski Dr Maria Zybura-Skrabalak Prof. dr hab. inż. Jan Żurek ADRES REDAKCJI: Warszawa ul. Świętokrzyska 14A (wejście od ul. Świętokrzyskiej lub ul. Czackiego 3/5), V p. pok. 534 tel fax ADRES KORESPONDENCYJNY: MECHANIK, Warszawa 1 skr. poczt mechanik@mechanik.media.pl Miesięcznik notowany na liście czasopism naukowych Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (7 pkt.). Numer dotowany Pierwotną wersją miesięcznika Mechanik jest wersja drukowana. WARUNKI PRENUMERATY NA OSTATNIEJ STRONIE * Artykuły recenzowane Artykuły z nazwą firmy (w nawiasie) promocyjne RÓŻNE 298 Odchudzanie konstrukcji z Ejot! (EJOT). Wkręt EJOT Delta PT lekki i bezpieczny element złączny do tworzyw termoplastycznych. CAD/CAM 318 Nowości w oprogramowaniu NX 8.5. Cz. 2. (SIEMENS INDUSTRY SOFTWARE). Nowe możliwości i wiele sugerowanych przez klientów ulepszeń istniejących funkcji, które skracają czas tworzenia, analizy i wymiany danych oraz pozwalają zintegrować wszystkie czynności związane z symulacją i kontrolą jakości w jednym środowisku. 321 Polska premiera NX 8.5 oprogramowania firmy Siemens do projektowania, symulacji i produkcji 322 Najnowsza wersja NX 8.5. Wywiad z dyrektorem Janem Larssonem, Siemens PLM Software 325 Delcam Electrode Solution projektowanie, obróbka i pomiary elektrod (DELCAM). Zintegrowane rozwiązanie do projektowania, obróbki i inspekcji elektrod oraz do definiowania odpowiedniego procesu technologicznego. Z DZIAŁALNOŚCI CIRP 282 Obróbka wykończeniowa płytek skrawających* M. Szafarczyk WYDARZENIA 263 Dzień Otwarty Agie Charmilles I. Dziwiszek 271 Nowoczesne centrum robotyzacji FANUC we Wrocławiu 293 Międzynarodowe marki na ITM Polska 293 Eurotool /Blach-Tech-Expo Smart Solutions otwarcie nowego biura w Warszawie 300 Właściwa inwestycja właściwy zysk. Sympozjum w Inkubatorze Technologicznym w Stalowej Woli Archiwalne roczniki Mechanika od 2004 r. na płytach CD w formacie PDF można zamawiać na Cena brutto 1 rocznika 50 zł

5 AKADEMIA INŻYNIERSKA DZIAŁA JUŻ PONAD 20 LAT W grudniu 2012 r. odbyło się uroczyste XXVI posiedzenie Zgromadzenia Ogólnego Akademii Inżynierskiej w Polsce, na którym kolejni jej prezesi profesorowie Bogdan Ney, Eugeniusz Budny i Leszek Rafalski podsumowali działania w okresach ich kadencji. Po ożywionej dyskusji ustalono perspektywiczne kierunki działań AIP: inżynier XXI wieku sylwetka absolwenta, szkoła inżynierów XXI wieku, koleją w XXI wiek System Naukowego, Technicznego i Edukacyjnego Wsparcia Rozwoju Transportu Kolejowego i Zintegrowanych Systemów Transportu Regionalnego, energia dla pokoleń, nanotechnologia, rola organizacji pozarządowych w kreowaniu aktywności społecznej. Obecnie Akademia, grupująca wybitnych uczonych z zakresu wszelkich nauk technicznych, liczy 240 członków 237 zwyczajnych (w tym 12 zagranicznych) i 3 honorowych. ZŁOTY INŻYNIER 2012 KLASTER NA RZECZ ROZWOJU NANOTECHNOLOGII Przedstawiciele nauki, biznesu i lokalnego samorządu podpisali w marcu br. w Katowicach umowę o współpracy na rzecz rozwoju nanotechnologii w woj. śląskim. W efekcie powstał Śląski Klaster NANO, który ma m.in. promować nanotechnologię na Śląsku. Głównym celem Śląskiego Klastra NANO będzie wspieranie rozwoju przedsiębiorczości w dziedzinie nanotechnologii podało biuro prasowe Uniwersytetu Śląskiego. Dyrektor naczelny Instytutu Metali Nieżelaznych prof. Zbigniew Śmieszek stwierdził, że w woj. śląskim jest wielu partnerów przemysłowych, którzy chcą się angażować w rozwój nanotechnologii. Grupę założycielską utworzyły: Fundacja Wspierania Nanonauk i Nanotechnologii NANONET, Uniwersytet Śląski, miasto Katowice, Instytut Metali Nieżelaznych oraz Polska Izba Gospodarcza Zaawansowanych Technologii (IZTECH). Do klastra przystąpiło już 13 firm z branży chemicznej, ceramicznej oraz metalurgicznej. Nanotechnologia to wykorzystanie właściwości różnych substancji w formie bardzo małych drobin, niekiedy zbliżonych wielkością do pojedynczego atomu. Tak rozdrobniony materiał ma wiele specyficznych właściwości. Można w ten sposób tworzyć np. bardziej wytrzymałe materiały kompozytowe lub miniaturyzować urządzenia elektroniczne. (PAP Nauka w Polsce) Złoty Inżynier to prestiżowa nagroda, która ma promować dokonania polskich inżynierów. Konkurs jest organizowany od 19 lat przez redakcję Przeglądu Technicznego czasopisma inżynierskiego o 147-letniej tradycji. W 2012 r. tytuły i wyróżnienia w różnych kategoriach otrzymało ponad 20 osób. Najbardziej zaszczytny tytuł Diamentowego Inżyniera zdobył dr hab. inż. Antoni Świątek, który dokonał prywatyzacji dużej jednostki badawczo-rozwojowej metodą akcjonariatu pracowniczego. Dzięki działaniom Antoniego Świątka w miejsce dawnego OBR Samochodów Małolitrażowych BOSMAL funkcjonuje w Bielsku-Białej Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o., który świadczy usługi dla wielu koncernów motoryzacyjnych w Europie i na świecie, spłaca raty leasingowe i uzyskuje dobre wyniki ekonomicz- [Mld EUR] ne. Tytuł Złotego Inżyniera trafił m.in. do odlewnika inż. Macieja Asłanowicza, współtwórcy i współwłaściciela FERRO- -TERM Sp. z o.o. w Łodzi. Badacz wdraża nowe technologie nie tylko we własnej firmie, ale praktycznie w całym polskim odlewnictwie, dostarczając odlewniom rozwiązań technicznych i technologicznych umożliwiających produkcję skomplikowanych wyrobów. (PAP Nauka w Polsce) OPTYMISTYCZNE PROGNOZY VDW Pan Martin Kapp, prezes VDW (Stowarzyszenie Niemieckich Producentów Obrabiarek), podczas dorocznej konferencji prasowej we Frankfurcie (Niemcy), przedstawił dane dotyczące branży obrabiarkowej w Niemczech i poinformował o prognozach na 2013 r. Po dwóch latach znacznego wzrostu, niemiecki przemysł obrabiarkowy przewiduje niewielki wzrost wielkości produkcji o 1% w 2013 r. Oznacza to, że osiągnie on pułap z 2008 r. Zeszły rok okazał się lepszy, niż się spodziewano osiągnięto wielkość produkcji o wartości 14,1 miliardów euro, co dało 9% wzrost w stosunku do 2011 r. Produkcja obrabiarek w Niemczech Prognoza Żródło: VDW

6 ZAWODY ROBOTÓW NA POLITECHNICE WARSZAWSKIEJ Konstruktorzy prawie 120 robotów z całej Polski spotkali się 9 marca na Politechnice Warszawskiej na ogólnopolskim Turnieju Robotów Mobilnych ROBOMATICON, którego jednym ze sponsorów była firma Renishaw. Zawody organizowane są od trzech lat przez Koło Naukowe Robomatic na PW i są jedną z największych tego typu imprez w Polsce. Turniej robotów mobilnych powstał po to, by promować robotykę amatorską, nowoczesne technologie i kreatywne myślenie wśród młodych ludzi wyjaśnił Krzysztof Hałasa, jeden z organizatorów zawodów. np. oglądać roboty humanoidalne naśladujące człowieka, w powietrze wzbiła się maszyna zwana quadrocopterem, która poleciała aż pod sam dach. Był też heksapod, który naśladował ruchy pająka, potrafił przywitać się czy pomachać mówi Krzysztof Hałasa. Laureatami konkursu w poszczególnych kategoriach zostali: Sumo Shachiści, MiniSumo Magnet Cyber Forge, NanoSumo AGH Robotic Sumo, Freestyle Hexapod Stefan, Freestyle Publiczności Quatracz, Puck Collect R BOT, LineFollower Amatorski Skorp, LineFollower Profesjonalny AGH Robotic Team, Micromouse Razer Team Rapid. 8. OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA NAUKOWA POLIMER 2013 W WARSZAWIE Każda z drużyn samodzielnie skonstruowała i zaprogramowała robota, który podczas konkursu miał za zadanie rywalizować z innymi. Konkurs został rozegrany w dziewięciu kategoriach: Sumo, MiniSumo, NanoSumo, PuckCollect, LineFollower Amatorski, Linefollower Profesjonalny, Micromouse, Freestyle oraz Freestyle Publiczności. Do konkurencji Sumo, MiniSumo oraz NanoSumo mogły zakwalifikować się tylko roboty przeznaczone do walki na arenie. Zasady były proste dwa roboty stawały naprzeciw siebie, walczyły, a ten który pozostał na ringu zdobywał tytuł zwycięzcy. Trudność polegała nie tylko na zbudowaniu wystarczająco mocnego korpusu i zapewnieniu największej przyczepności, ale również na odnalezieniu przeciwnika na arenie i nie dopuszczeniu do przypadkowego wypadnięcia z pola walki. Nowością w konkursie była konkurencja PuckCollect. Roboty miały za zadanie wybrać spośród klocków o różnych kolorach te o wyznaczonej barwie. W konkurencji LineFollower autonomiczny robot podążał po wyznaczonej trasie. Liczył się nie tylko najkrótszy czas przejazdu, ale także mechanika robota i jego oprogramowanie. W kolejnej konkurencji Micromouse chodziło o to, by robot samodzielnie, bez pomocy z zewnątrz, znalazł w labiryncie drogę do mety. Wyzwaniem była zarówno pewna i szybka jazda między ścianami, jak i określenie własnego położenia, i bez wcześniejszej znajomości labiryntu określenie najszybszej drogi do celu. W ostatniej kategorii nie było szczegółowych zasad liczyła się kreatywność twórcy i wykonanie robota. Zwyciężył robot, który zrobił na jury i widzach największe wrażenie. Mogliśmy Koło Naukowe Polimer organizuje konferencję naukową pod hasłem: Innowacyjność w przetwórstwie tworzyw sztucznych nauka we współpracy z przemysłem. Tegoroczna edycja odbędzie się 24 kwietnia 2013 r. na Wydziale Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej. Celem przedsięwzięcia jest integracja środowisk przetwórców tworzyw sztucznych, przedsiębiorców, pracowników uczelni, ośrodków badawczo-rozwojowych oraz studentów. Konferencja obejmuje cykl wykładów poświęconych branżowym nowinkom technicznym, jak również najnowszym osiągnięciom w dziedzinie przetwórstwa tworzyw sztucznych. W czasie konferencji odbędzie się również sesja posterowa, na której dyplomanci, doktoranci i pracownicy naukowi z uczelni z całego kraju zaprezentują efekty swoich badań, walcząc o główną nagrodę (netbook) w konkursie na najlepszy poster. Gościem specjalnym konferencji będzie wybitny polski przedstawiciel branży polimerowej prof. dr hab. Andrzej Gałęski. Patronat honorowy nad konferencją objął Rektor Politechniki Warszawskiej prof. dr hab. inż. Jan Schmidt. Więcej informacji i rejestracja na stronie: IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTRODYNAMIC AND MECHATRONIC SYSTEMS Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki (Katedra Elektrotechniki Przemysłowej) w Opolu organizuje w Zawierciu w dniach maja konferencję SELM 13. Stanowi ona rozszerzenie odbywającej się od 2007 r. w cyklu 2-letnim międzynarodowej konferencji SCE. Konferencja będzie się odbywać w trzech panelach tematycznych: materiały stosowane w elektrotechnice, elektrodynamika, mechatronika. Przewiduje się również udział studentów oraz doktorantów w tzw. panelu studenckim. Prace, które przejdą pozytywnie proces recenzji, zostaną opublikowane w międzynarodowej bazie IEEEXplore oraz w czasopismach będących na listach cytowań ISI, Thomson Reuters. Więcej informacji na stronie:

7 MIESIĘCZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY ORGAN STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW I TECHNIKÓW MECHANIKÓW POLSKICH ROK LXXXVI Analiza strat energetycznych w napędach posuwu obrabiarek sterowanych numerycznie Analysis of energy losses in feed drives of numerical control machine tools JERZY HONCZARENKO* Obliczono i przeanalizowano straty energetyczne w różnych, obecnie stosowanych, rozwiązaniach napędów posuwu obrabiarek sterowanych numerycznie. SŁOWA KLUCZOWE: napędy posuwu obrabiarek sterowanych numerycznie, składniki strat energii, oszczędność energii The paper calculates and analyses energy losses, in a variety currently in use, feed drives solutions of numerical control machine tools. KEYWORDS: feed drives numerical control machine tools, components energy losses, energy saving W artykule opublikowanym w Mechaniku nr 5-6/2012 [1] omówiono bilans zużycia energii elektrycznej przez zespoły i układy obrabiarek. Coraz więcej przedsiębiorców podczas zakupu obrabiarek zwraca uwagę nie tylko na cenę i dane techniczno-technologiczne, ale również na koszty eksploatacji maszyny. Obecnie szacuje się, że koszty zakupu obrabiarki wynoszą 20 30% całkowitych ponoszonych kosztów, przy czym koszt energii elektrycznej może wynosić ok. 20% bieżących wydatków. Można przewidywać, że w najbliższych latach zużycie energii będzie jednym z najważniejszych wskaźników decydujących o zakupie obrabiarki, podobnie jak to już dzisiaj ma miejsce w przypadku racjonalnych decyzji przy zakupie samochodów. Istotną część energii (13%) pobierają napędy ruchu posuwowego. Energia ta podczas ruchów jałowych zużywana jest przede wszystkim na pokonanie oporów ruchu w mechanizmach napędzających zespoły przesuwne, a także pokonanie sił bezwładności podczas rozruchu i hamowania (rys. 1). W artykule obliczono i przeanalizowano straty energetyczne w różnych, obecnie stosowanych, rozwiązaniach napędów posuwu obrabiarek sterowanych numerycznie. Układy kinematyczno-konstrukcyjne serwonapędów posuwu Współcześnie stosowane są następujące rozwiązania mechaniczne napędów posuwowych, dla których przeprowadzono obliczenia: napędy (tradycyjne), w których silnik o ruchu obrotowym, bezpośrednio (rys. 2a) lub za pośrednictwem przekładni (zębatej albo pasowej zębatej) napędza śrubę toczną (rys. 2b). Rys. 2. Napęd posuwu z przekładnią śrubowo-toczną i obracającą się śrubą: a) silnik bezpośrednio napędza śrubę, b) silnik napędza śrubę przez przekładnię pasową zębatą Rys. 1. Źródła strat energii w napędach posuwu * Prof. dr hab. inż. Jerzy Honczarenko (honczar@zut.edu.pl) Akademia Morska w Szczecinie Rys. 3. Napęd posuwu z przekładnią śrubowo-toczną z nieruchomą śrubą: a) z obrotową nakrętką napędzaną paskiem zębatym, b) z obrotową nakrętką napędzaną silnikiem z wydrążonym wałem

8 260 MECHANIK NR 4/2013 napędy z obracającą się nakrętką toczną; śruba pozostaje nieruchoma (rys. 3). zębatkowe napędy posuwu (rys. 4) stosowane w obrabiarkach o dużych zakresach przesuwu (ponad 3 m). Straty dla zębatkowych napędów posuwu określa wzór: (3) gdzie: E z straty w przekładni zębatkowej. Straty dla napędu posuwu z silnikiem liniowym: (4) gdzie: E ch energia potrzebna do chłodzenia silnika. Poszczególne składniki strat obliczano w następujący sposób. Straty energii w silniku ujęto w obliczeniach przez uwzględnienie sprawności silnika η s : Rys. 4. Zębatkowy napęd posuwu: 1 zespół przesuwny, 3 dwa silniki wysokomomentowe, 6 zębatka segmentowa bezpośrednie napędy z liniowym silnikiem elektrycznym (rys. 5). Straty energii w przekładni śrubowej tocznej określono obliczając moment oporowy M ps dla przekładni zmontowanej z napięciem wstępnym F pr z zależności [2]:,Nm (6) gdzie: c = 0,2 (0,1 0,3) współczynnik zależny od warunków tarcia tocznego, F np = 0,1C a, N siła napięcia wstępnego, C a, N nośność dynamiczna przekładni śrubowej tocznej, h, mm skok śruby, a następnie straty energii w przekładni śrubowej tocznej obliczono ze wzoru: (5) (7) gdzie: L, mm długość przesuwu. Rys. 5. Napęd posuwu z silnikiem liniowym Metodyka obliczeń Straty energetyczne w napędach ruchu posuwowego obliczano zakładając ruch jałowy i szybki przesuw zespołu przesuwnego. Sumę strat energii w poszczególnych składnikach dla napędów z silnikiem obrotowym i obracającą się śrubą, pokazanych na rys. 2a i 2b, określa wzór: gdzie: E s straty w silniku, E ps straty w przekładni śrubowej tocznej, E l straty w łożyskach śruby, E pp straty w połączeniu prowadnicowym, E k energia na pokonanie masy i bezwładności podczas przyspieszeń i opóźnień. Straty dla napędów z silnikiem obrotowym i obracającą się nakrętką określa wzór: gdzie: E l straty w łożyskach nakrętki (tylko w przypadku napędu z rys. 3a). (1) (2) W podobny sposób obliczono straty energii w łożyskach śruby i nakrętki, zakładając, że sumaryczny moment oporowy w węzłach łożyskowych wynosi 0,5 M ps. Straty energii wynikające z tarcia w połączeniach prowadnicowych obliczono z zależności: gdzie: μ współczynnik tarcia, m, kg masa zespołu przesuwnego. Straty na zwiększenie energii kinetycznej podczas przyspieszeń obliczono ze wzorów: masy zespołu przesuwnego: (8), Nm (9) gdzie: v, m/min prędkość zespołu przesuwnego, mas będących w ruchu obrotowym dla napędu ze śrubą:,nm (10) gdzie: J s, kgm 2 moment bezwładności wirnika silnika, J sp, kgm 2 moment bezwładności śruby (dla napędów z obracającą się śrubą) lub nakrętki dla napędów z silnikiem obrotowym i obracającą się nakrętką, J 1 i J 2,kgm 2 momenty bezwładności kół przekładni pasowej o liczbie zębów z 1, z 2.

9 MECHANIK NR 4/ mas będących w ruchu obrotowym dla napędu zębatkowego:,nm (11) gdzie: d, mm średnica podziałowa koła przekładni zębatkowej, J z, kgm 2 moment bezwładności koła przekładni zębatkowej. W przypadku silników chłodzonych cieczą, trzeba dodatkowo uwzględnić energię pobieraną przez agregat chłodniczy. Uwzględniając wszystkie realnie stosowane konstrukcje serwonapędów, obejmujące zestawienia podanych mas zespołów przesuwnych, średnic śrub tocznych i zadanych prędkości, uzyskano kilkaset kombinacji wyników. Nie sposób jest przedstawić tylu wyników w krótkim artykule, dlatego też pokazano tylko wybrane obliczenia w formie wykresów obrazujących zużycie energii podczas realizacji jednego założonego na rys. 6 cyklu ruchu. Na wykresach rodzaj napędu oznaczono numerem rysunku, na którym podano jego kinematyczno-konstrukcyjne rozwiązanie. Założenia do obliczeń i wyniki Obliczenia wykonano przyjmując jednakowy dla wszystkich obliczeń cykl ruchu, pokazany na rys. 6. Założono, że energia pobierana jest z sieci tylko podczas rozruchu, natomiast hamowanie odbywa się zarówno bez poboru, jak i bez odzysku energii. Dla wszystkich rodzajów napędu przyjęto następujące dane do obliczeń: masa m zespołu przesuwnego (wraz z przedmiotem): 100, 200, 400, 800, 1200 kg; prędkość v zespołu przesuwnego: 1, 10, 20, 40, 60 m/min; śruby toczne [3, 4] w zestawieniach: masa średnica skok pokazanych w tabl. I. Momenty bezwładności śrub obliczono zakładając długość śruby 1 m. Rys. 7. Zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 100 kg na prowadnicach tocznych: 2a) śruba obrotowa 32 10, 3a) śruba nieobrotowa 32 10, silnik z przekładnią, 3b) śruba nieobrotowa 32 10, silnik z drążonym wałem, 5) silnik liniowy, pojedyncza część pierwotna TABLICA I. Charakterystyka śrub tocznych współczynniki tarcia w połączeniach prowadnicowych: ślizgowego μ = 0,12 tocznego μ = 0,04 Momenty bezwładności kół przekładni na rys. 3a obliczono przyjmując, że ich średnice są równe średnicom kołnierza nakrętki. Silniki dobrano z katalogów tak, aby uzyskać siłę posuwową rzędu kn; są to wartości występujące w centrach frezarskich średniej wielkości. Obrotowe silniki serwonapędowe w napędach z rys. 2a, 2b i 3a dobrano z najnowszego katalogu silników serii FK7 firmy Siemens [5]. Z katalogów firmy Siemens [7] dobrano również wysokomomentowe silniki stosowane w napędzie z rys. 4 i silniki liniowe rys. 5. Wybrano silniki liniowe z pojedynczą częścią pierwotną, co oznacza, że siłę magnetyczną przenosi połączenie prowadnicowe toczne. Silniki z drążonym wałem dobrano z katalogu firmy [6]. Rys. 8. Zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 400 kg na prowadnicach tocznych: 2a) śruba obrotowa 40 20, 3a) śruba nieobrotowa 40 20, silnik z przekładnią, 3b) śruba nieobrotowa 40 20, silnik z drążonym wałem, 4) napęd zębatkowy, 5) silnik liniowy, pojedyncza część pierwotna Rys. 6. Założony w obliczeniach cykl ruchu zespołu przesuwnego i czas jego trwania Rys. 9. Zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 1200 kg na prowadnicach tocznych: 2a) śruba obrotowa 63 20, 3a) śruba nieobrotowa 63 20, silnik z przekładnią, 3b) śruba nieobrotowa 63 20, silnik z drążonym wałem, 4) napęd zębatkowy (d = 60 mm)

10 262 MECHANIK NR 4/2013 Rys. 10. Zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 400 kg na prowadnicach tocznych z różnymi średnicami i skokami obrotowej śruby tocznej Rys. 11. Zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 400 kg na prowadnicach ślizgowych z różnymi średnicami i skokami obrotowej śruby tocznej Na rys. 7 9 pokazano zużycie energii dla różnych napędów o masach zespołu przesuwnego 100, 400 i 1200 kg, przemieszczającego się na prowadnicach tocznych. Następnie pokazano zużycie energii dla napędów o masie zespołu przesuwnego 400 kg z obrotową śrubą toczną o różnych średnicach i skokach, przemieszczającego się na prowadnicach tocznych (rys. 10) i na prowadnicach ślizgowych (rys. 11). Na rys. 12 pokazano wartości obliczanych składników zużycia energii na przykładzie napędu o masie zespołu przesuwnego 400 kg z obrotową śrubą toczną o średnicy 40 mm i skoku 20 mm. W celu ustalenia, jaką energię zużywają napędy ruchu posuwowego na pokonanie statycznych i dynamicznych oporów ruchu, przeprowadzono obliczenia przy następujących założeniach. Przyjęto, że podczas ośmiogodzinnej zmiany produkcyjnej obrabiarka pracuje z programu przez 6 h, a 2 h to czas potrzebny na wymianę przedmiotów i ustawienia. Uwzględniając czasy cyklu podane na rys. 6, maszyna może wykonać ok. 700 cykli roboczych z prędkością posuwu v = 1 m/min i 200 cykli szybkiego przesuwu. Przykładowo w tabl. II pokazano straty energii podczas jednej zmiany produkcyjnej dla napędów o masie zespołu przesuwnego 400 kg na prowadnicach tocznych (rys. 8) realizującego 700 cykli roboczych z prędkością posuwu v =1 m/min i 200 cykli szybkiego przesuwu. W przypadku sterowania kształtowego, gdy pracują jednocześnie dwa lub trzy napędy, pobór energii będzie odpowiednio większy. Wnioski i podsumowanie Rys. 12. Składniki zużycia energii dla napędu o masie zespołu przesuwnego 400 kg z obrotową śrubą toczną o średnicy 40 mm i skoku 20 mm TABLICA II. Straty energii w napędzie o masie zespołu przesuwnego 400 kg na prowadnicach tocznych: 2a) ze śrubą obrotową 40 20, 3a) ze śrubą nieobrotową 40 20, silnik z przekładnią, 3b) ze śrubą nieobrotową 40 20, silnik z drążonym wałem, 4) zębatkowy, 5) z silnikiem liniowym i pojedynczą częścią pierwotną Przedstawione wyniki obliczeń i analiz pozwalają na wyciągnięcie wniosków przydatnych szczególnie przyszłym użytkownikom, którzy wybierają i kupują obrabiarkę. Pobór energii potrzebnej do pokonania statycznych i dynamicznych oporów ruchu w serwonapędach posuwu współczesnych obrabiarek sterowanych numerycznie, bez uwzględnienia obciążeń napędu siłami skrawania, jest relatywnie niewielki. Największy udział w poborze energii przy dużych prędkościach przesuwu mają elementy obracające się, których energia kinetyczna rośnie z kwadratem prędkości. Relatywnie małe są straty energii na pokonanie oporów w połączeniach prowadnicowych tocznych, które w aspekcie oszczędności energii są zdecydowanie korzystniejsze od ślizgowych. Stąd też największym zapotrzebowaniem energii przy dużych prędkościach przesuwu charaktery-

11 MECHANIK NR 4/ zują się napędy z nieruchomą śrubą i obracającą się nakrętką. Wynika to z wysokich prędkości obrotowych i dużych momentów bezwładności nakrętki i silnika napędzającego nakrętkę. Zaskakująco małym zapotrzebowaniem energii charakteryzują się napędy zębatkowe. Pomimo dużych momentów bezwładności dwóch silników wysokomomentowych, ze względu na relatywnie małe prędkości obrotowe, energia kinetyczna obracających się mas jest niewielka. Jeżeli silniki posuwu są chłodzone cieczą (wszystkie silniki liniowe i niektóre wysokoobrotowe) to trzeba doliczyć energię pobieraną przez agregat chłodniczy, którego moc może wynosić ok. 6 kw, co oznacza pobór energii 48 kwh na zmianę produkcyjną. Trzeba jednak brać pod uwagę, że na ogół agregat chłodniczy obsługuje też inne zespoły maszyny, np. elektrowrzeciono. Uważane za korzystne stosowanie w napędach z przekładnią śrubową toczną śrub o dużych skokach, wymaga zastosowania silników o większych momentach obrotowych, a tym samym o większych momentach bezwładności, co w efekcie skutkuje podobnymi stratami energii. Sumaryczny pobór energii potrzebnej do pokonania statycznych i dynamicznych oporów ruchu w czasie jednej zmiany produkcyjnej zależy od relacji liczby posuwów roboczych do przesuwów szybkich i wpływ prędkości przesuwu nie jest tak silny, jak by to wynikało ze wzrostu energii kinetycznej z kwadratem prędkości. LITERATURA 1. Honczarenko J. Ekologiczne obrabiarki. Mechanik 85, nr 5-6/2012, s Sobolewski J. Przekładnie śrubowe kulkowe. Warszawa: WNT, Kugelgewindetriebe & Zubehör Precyzyjne przekładnie śrubowe-toczne. Fabryka Obrabiarek Precyzyjnych AVIA S.A. 5. Servomotoren Synchronmotoren für SINAMICS S120. Siemens AG Spindasyn. Hohlwellenmotoren. AMK 7. Synchronous and Asynchronous Servo Motors. Siemens, Catalog DA 65.3 Dzień otwarty Agie Charmilles Dnia 5 marca br. w Competence Center firmy Agie Charmilles w Sękocinie Nowym odbyło się seminarium poświęcone obróbce 5-osiowej. Oprócz Gospodarzy prezentacje prowadzili przedstawiciele firm Delcam, Renishaw oraz SG Equipment. W spotkaniu wzięło udział ok. 40 osób, głównie użytkowników obrabiarek GF AgieCharmilles. Po przedstawieniu działalności firmy, uczestnikom zaprezentowano nowe, 5-osiowe centrum frezarskie AgieCharmilles MIKRON HEM 500U. Ta uniwersalna obrabiarka jest przeznaczona szczególnie do wydajnej produkcji części o dużej dokładności kształtu i wymiarów oraz wysokiej jakości powierzchni dla przemysłu: lotniczego, samochodowego i ogólnomaszynowego. Centrum ma zwartą, sztywną i ergonomiczną konstrukcję, bardzo dobry dostęp do przestrzeni roboczej i łatwy załadunek części. Dostępna jest opcja przygotowania do automatyzacji, która umożliwia późniejsze doposażenie maszyny w magazyny palet, narzędzi czy zastosowanie robotów. Obrabiarka ma duże możliwości przy stosunkowo niskich kosztach inwestycji. Założona w 1974 r. firma Delcam, jeden z wiodących światowych dostawców zaawansowanego oprogramowania CAD/CAM dla przemysłu, ma w ofercie oprogramowanie PowerMILL, PowerSHAPE, FeatureCAM, ArtCAM, PowerINSPECT i in. Oprogramowanie Delcam, w liczbie ponad instalacji, jest używane przez firm i organizacji w 80 krajach. Podczas spotkania zaprezentowano frezowanie 3+2-osiowe z oprogramowaniem Delcam PowerMILL na centrum frezarskim AgieCharmilles HPM 800U. Firma Renishaw przedstawiła m.in. założenia koncepcji Piramidy Produktywności Procesu TM, dzięki której możliwe jest uzyskanie istotnych oszczędności poprzez wprowadzenie kontroli na każdym etapie produkcji. Cztery główne dziedziny, w których firma Renishaw zaleca prowadzenie kontroli to: 1 zapewnienie stabilności procesu poprzez kontrolę otoczenia i stanu obrabiarki; 2 przygotowanie procesu w zakresie ustalenia położenia przedmiotu oraz stanu i pozycji narzędzi; 3 kontrola zużycia narzędzi i zmian temperatury podczas skrawania umożliwiająca podejmowanie działań w trakcie procesu oraz 4 kontrola poprodukcyjna, stanowiąca najwyższy stopień Piramidy, która umożliwia ostateczną ocenę wyników procesu. Można ją przeprowadzać na obrabiarce lub poza linią produkcyjną na maszynie współrzędnościowej. Przedstawiono też ofertę modernizacyjną Renishaw, która zapewnia użytkownikom maszyn współrzędnościowych wszystkich marek dostęp do najnowocześniejszej technologii, a także globalny serwis i pomoc techniczną bezpośrednio od producenta. Firma SG Equipment Leasing Polska zaprezentowała nowy produkt finansowy o nazwie Eko-Premia. Jest to Program Finansowania Rozwoju Energii Zrównoważonej w Polsce, z linią kredytową o wartości 180 mln euro. Oferta jest skierowana do małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP), zainteresowanych inwestycją w nowe technologie i urządzenia obniżające zużycie energii lub wytwarzające energię ze źródeł odnawialnych. Program jest realizowany jako przyznanie i wypłata eko-premii w wysokości 10% kwoty leasingu lub kwoty pożyczki. Irena Dziwiszek

12 264 MECHANIK NR 4/2013 TruMark serii 5000 znakowanie laserami włóknowymi Firma TRUMPF jest czołowym i cenionym na całym świecie producentem źródeł promieniowania laserowego oraz kompletnych systemów do obróbki blach, wykorzystujących m.in. technologie laserowe (np.: cięcie 2D i 3D, spawanie, mikrospawanie, napawanie). W swojej ofercie firma TRUMPF ma znakomite znakowarki laserowe TruMark, podzielone na trzy podstawowe serie: 3000, 5000 oraz W najnowszej ofercie firmy TRUMPF znakowarkach TruMark 5020 oraz TruMark 5040 zastosowano najnowszą generację źródeł laserowych wysokiej jakości lasery włóknowe. Zastosowanie laserów TruMark serii siła i prędkość znakowania włóknowych umożliwia uzyskanie bardzo dużych częstotliwości powtarzania impulsów, co bezpośrednio przekłada się na wydajność procesu znakowania. TruMark serii 5000 są wyposażone w moduły skanujące o bardzo wysokiej dynamice, aby całkowicie wykorzystać doskonałe własności źródła laserowego. Zintegrowane sterowanie położeniem ogniska wiązki laserowej umożliwia również znakowanie detali o różnych wysokościach w jednym procesie, bez konieczności ich przemieszczania. Wysoce dynamiczny moduł optyczny zapewnia uzyskanie stałej średnicy plamki ogniska wiązki laserowej na powierzchni obrabianej w zakresie ± 60 mm i tym samym gwarantuje uzyskanie stałej jakości znakowania, niezależnie od zmiennej wysokości znakowanego elementu. W znakowarkach TruMark serii 5000 zastosowano technologię MOFPA (Master Oscillator Fiber Power Amplifier światłowodowy wzmacniacz mocy z nadrzędnym oscylatorem), dzięki której jest możliwie precyzyjne regulowanie długości trwania impulsu, które dostosowuje parametry obróbki tak, aby wynik znakowania spełniał określone wymagania jakościowe. Znakowarki TruMark serii 5000 mają budowę modułową. Optyka skanerowa, głowica robocza i zasilacz są sprzężone połączeniami wtykowymi, co umożliwia prostą i wygodną zabudowę lasera w istniejącym systemie produkcyjnym. Dzięki niewielkim rozmiarom i wielu opcjom interfejsów, integracja nie wymaga dużych nakładów pracy. Lasery światłowodowe są odpowiednie dla temperatury do 40 C, a dzięki klasie ochrony IP 54 mogą pracować w zanieczyszczonych halach produkcyjnych. Podstawowe parametry znakowarek TruMark serii 5000 Zintegrowany system sterowania położeniem ogniska wiązki laserowej w znakowarkach TruMark TruMark 5020 TruMark 5040 Długość fali 1062 ± 3 nm 1062 ± 3nm Jakość wiązki laserowej M 2 < 2 < 3,7 Częstotliwość impulsów khz khz Maks. pole robocze f = 160 mm 110 mm 110 mm 110 mm 110 mm f = 420 mm 290 mm 290 mm 290 mm 290 mm Min. średnica ogniska 41 μm 70 μm Maks. wewn. sterowanie położeniem ogniska ± 60 mm ±60 mm Medium aktywne lasera Yb:Glass Yb:Glass Dokładność kalibracji skanera ± 50 μm ± 50 μm Masa głowicy roboczej 8kg 8kg Maks. pobór mocy 0,6 kw 0,6 kw Średni pobór mocy 0,3 kw 0,3 kw

13 MECHANIK NR 4/ Oznakowana cewka wysokiego napięcia samochodowego układu zapłonowego Tytanowe narzędzie stomatologiczne znakowane metodą wyżarzania Znakowane laserowo koło zębate Znakowarki TruMark 5020 i TruMark 5040, dzięki głowicom skanującym o bardzo dużej dynamice, zapewniają dużą prędkość obróbki przy dużej częstotliwości impulsów, co znacząco wpływa na skrócenie czasu znakowania. TruMark 5040 wyróżnia się dużą mocą średnią, dzięki czemu jest szczególnie przydatna w zastosowaniach o dużej powierzchni znakowania. Oparta na laserach włóknowych seria TruMark 5000 wyróżnia się optymalnym połączeniem dużej mocy, dużej częstotliwości oraz zmiennym ustawianym czasem trwania impulsu. Stanowi doskonały wybór do wykonywania grawerowania wgłębnego, znakowania metalu metodą wyżarzania i specjalnych zastosowań w zakresie mikrostrukturyzacji, ponieważ jest przystosowana do skomplikowanych zastosowań o dużym zapotrzebowaniu mocy i krótkich czasach taktowania. Szybkiej integracji urządzenia oraz uzyskaniu oczekiwanych efektów znakowania sprzyja profesjonalne oprogramowanie znakowarki, w tym moduł NAVIGATOR, w którym zgromadzono wieloletnie doświadczenia aplikacyjne firmy TRUMPF. Nawet operatorzy, którzy nie posiadają specjalistycznej wiedzy, mogą szybko znaleźć odpowiednie ustawienie lasera do znakowania różnorodnych materiałów. Lasery TruMark mają rezerwę energii pompowanej, która umożliwia wielokrotną kompensację częściowego zużycia diod pompujących. W trakcie pracy porównywana jest aktualna moc lasera z zadaną (dla 100% mocy lasera). Jeśli obie wartości różnią się o więcej niż 3%, następuje zwiększenie prądu diod i moc lasera jest przywracana do wartości początkowej. Indywidualne ustawienia mocy lasera, wybrane dla aplikacji, pozostają bez zmian, a rezultaty znakowania wyglądają po wielu latach dokładnie tak samo, jak pierwszego dnia. Firma TRUMPF oferuje także kompletne stacje robocze wyposażone w znakowarki laserowe. Stacja robocza TruMark Station 5000 Stacja TruMark Station 5000 może być wyposażona w trzy osie liniowe oraz oś obrotową, co wraz z dużą przestrzenią roboczą pozwala znakować detale o różnych wielkościach i kształtach. Może współpracować ze wszystkimi znakowarkami oferowanymi przez firmę TRUMPF, w tym także z laserami włóknowymi z serii TruMark W wypadku jakichkolwiek pytań jesteśmy do Państwa dyspozycji! TRUMPF POLSKA Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. K. ul. Łopuszańska 38 B, Warszawa tel , fax info@pl.trumpf.com

14 266 MECHANIK NR 4/2013 Integracja technik wirtualnej rzeczywistości i wytwarzania przyrostowego hybrydowe podejście do rozwoju wyrobu. Cz. 2 Integration of virtual reality and additive manufacturing technologies hybrid approach to product development. Part 2 FILIP GÓRSKI DAMIAN GRAJEWSKI ADAM HAMROL PRZEMYSŁAW ZAWADZKI* Stosowanie wirtualnej rzeczywistości w projektowaniu wyrobów jest już dobrze znaną techniką rozszerzającą instrumentarium inżyniera-konstruktora, podobnie jak techniki szybkiego wytwarzania przyrostowego. Omówione w artykule podejście hybrydowe opiera się na integracji obu grup technik (zaawansowanych systemów VR oraz modeli wytwarzanych przyrostowo) w celu pogłębienia realizmu symulacji w środowisku wirtualnym. Artykuł prezentuje w sposób przeglądowy różne techniki oraz metodykę modelowania hybrydowego. Cz. 1 opublikowano w nrze 3/2013. SŁOWA KLUCZOWE: wirtualne prototypowanie, Rapid Prototyping, podejście hybrydowe Application of virtual reality in product design is already a wellestablished technology expanding the toolset of design engineers, along with additive manufacturing technologies. A hybrid approach presented in the paper is based on integration of both technology groups (advanced VR systems and additively manufactured models) to enhance the realism of the simulation in the virtual environment. The paper presents a review of different techniques and methodology of the hybrid prototyping. KEYWORDS: virtual prototyping, Rapid Prototyping, hybrid approach Prototypowanie hybrydowe Idea prototypowania hybrydowego. Ideą hybrydowego podejścia do rozwoju wyrobu jest powiązanie prototypu fizycznego, wykonanego jedną z technik RP, z prototypem wirtualnym utworzonym z zastosowaniem technik VR (rys. 10). Podstawową przesłanką do tego rodzaju działań jest ograniczony realizm prototypów wirtualnych, wykorzystujących wyłącznie standardowe techniki interakcji. Podejście hybrydowe umożliwia manipulację w środowisku wirtualnym, z zastosowaniem naturalnych ruchów rąk użytkownika, przy jednoczesnym kontakcie z modelem fizycznym odwzorowującym kształt i charakter obiektu, który podlega manipulacji. Rys. 10. Idea prototypowania hybrydowego * Mgr inż. Filip Górski (filip.gorski@put.poznan.pl), prof. dr hab. inż. Adam Hamrol (adam.hamrol@put.poznan.pl), mgr inż. Damian Grajewski (damian.grajewski@put.poznan.pl), mgr inż. Przemysław Zawadzki (przemysław.zawadzki@put.poznan.pl) Katedra Zarządzania i Inżynierii Produkcji, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej W podejściu hybrydowym, prototypowaniu może podlegać pojedynczy obiekt (np. narzędzie) lub całe środowisko (np. stanowisko pracy). O pierwszym przypadku można mówić wtedy, gdy obiekt (np. narzędzie ręczne, urządzenie AGD, narzędzie medyczne itp.) mający swoją fizyczną i wirtualną reprezentację jest na etapie projektowania, a symulacja z podejściem hybrydowym ma na celu weryfikację poprawności jego konstrukcji i np. cech ergonomicznych. O hybrydowym prototypowaniu całych środowisk zazwyczaj mówi się wtedy, gdy faza projektowania obiektów, którymi manipuluje użytkownik (np. narzędzi) jest już zakończona, bądź też, kiedy weryfikacja czy poprawa ich konstrukcji nie są celem symulacji. Przykładem może być symulowanie procesu ręcznego montażu pokrywy przekładni z zastosowaniem klucza płaskiego. Celem symulacji jest zbadanie, czy pokrywa jest zaprojektowana w sposób umożliwiający dokręcenie śrub, zatem konstrukcja klucza nie podlega tutaj weryfikacji. Fizyczny model klucza zostanie natomiast wytworzony po to, aby symulacja była bardziej realistyczna. Podejścia do prototypowania hybrydowego. W zależności od zastosowanych urządzeń wirtualnej rzeczywistości, wyróżnia się dwa podstawowe podejścia do prototypowania hybrydowego: podejście haptyczne, stosowane najczęściej do prototypowania pojedynczych obiektów, takich jak narzędzia czy przedmioty codziennego użytku. W tym podejściu stosuje się manipulatory haptyczne z efektem force feedback (siłowe sprzężenie zwrotne) z wymiennymi końcówkami roboczymi w kształcie prototypowanego obiektu. Końcówki robocze są wytwarzane technikami RP; podejście ze śledzeniem położenia, stosowane najczęściej do prototypowania całych środowisk (jak np. stanowiska pracy). Modele fizyczne są połączone z markerami systemów śledzenia położenia; dzięki temu położenie rzeczywistego obiektu odpowiada położeniu jego wirtualnego odpowiednika. Oba podejścia mogą być stosowane naprzemiennie lub równocześnie. Do badania i weryfikacji cech pojedynczych obiektów najlepiej sprawdza się podejście haptyczne, dzięki zwiększonemu realizmowi manipulacji, poprzez zastosowanie siłowego sprzężenia zwrotnego. Podejście ze śledzeniem położenia jest bardziej immersyjne (daje odczucie większego zagłębienia się w wirtualnym świecie) i pozwala użytkownikowi na większą swobodę ruchów, zatem bardziej sprawdza się do prototypowania środowisk zawierających większą liczbę interaktywnych obiektów.

15 MECHANIK NR 4/ W podejściu haptycznym najważniejszym elementem systemu VR są manipulatory haptyczne, które można określić jako najbardziej obecnie zaawansowane technicznie urządzenia służące do interakcji między człowiekiem a środowiskiem wirtualnym. Użytkownik manewruje końcówką roboczą urządzenia, której położenie jest śledzone w sposób ciągły (oprogramowanie oblicza położenie na bazie informacji z enkoderów na poszczególnych przegubach manipulatora). Z reguły położenie końcówki odpowiada położeniu wybranego obiektu umieszczonego na wirtualnej scenie. We właściwie przygotowanej aplikacji VR, umieszczenie obiektu wewnątrz zdefiniowanych dla danego środowiska stref kolizyjnych (czyli np. kolizja badanego narzędzia z otoczeniem lub wbicie wirtualnej igły w skórę wirtualnego pacjenta) powoduje wysłanie do urządzenia haptycznego informacji zwrotnej w postaci wektorów sił oraz momentów skręcających, które oddziałują na rękę użytkownika, dzięki czemu natychmiast odczuwa on skutki swoich działań (np. opór i drgania podczas wiercenia w miękkim materiale). Wielkość, charakter oraz zmienność obciążenia są zależne od konkretnego przypadku i zazwyczaj opisane modelami matematycznymi. Jest to szczególnie istotne w przypadku odwzorowywania zachowań obiektów sprężystych czy elastycznych. Urządzenie haptyczne wymienia zatem szereg danych ze środowiskiem wirtualnym i w odróżnieniu od Rys. 11. Schemat wymiany danych między urządzeniem haptycznym a środowiskiem wirtualnym pozostałych urządzeń VR wymiana ta jest obustronna. Urządzenia haptyczne dodatkowo określa się zatem jako manipulatory force feedback, czyli z siłowym sprzężeniem zwrotnym. Rys. 12. Uniwersalne manipulatory haptyczne SensAble Phantom Premium 3.0 (a) i Haption Virtuose (b) [9,10] Podejście haptyczne do prototypowania hybrydowego zakłada zastosowanie manipulatora haptycznego, który powinien cechować się możliwością instalowania końcówek roboczych (efektorów) o dowolnym kształcie oraz zapewniać śledzenie położenia końcówki roboczej we wszystkich stopniach swobody (6 DOF). Do takich manipulatorów należą m. in. urządzenia z serii Phantom Premium firmy SensAble czy Virtuose firmy Haption (rys. 12). W haptycznym prototypowaniu hybrydowym prototyp fizyczny wytworzony technikami Rapid Prototyping jest montowany na manipulatorze zamiast standardowej końcówki roboczej. Użytkownik manipuluje zatem obiektem o niemal dowolnym kształcie, którym może być np. prototypowana rączka wkrętarki, rękojeść przyrządu do ćwiczeń rehabilitacyjnych czy narzędzia medycznego liczba możliwych do zbudowania prototypów ograniczona jest wyłącznie możliwościami technicznymi urządzenia haptycznego, tj. maksymalną wielkością symulowanych sił oraz wielkością przestrzeni roboczej (z tego też powodu na większości urządzeń nie da się realistycznie symulować czynności wymagających użycia narzędzia ręcznego i dużej siły, jak np. ręczne wbijanie gwoździ). Prototypowanie hybrydowe z zastosowaniem urządzenia haptycznego ma wiele zalet, do których należą m.in.: wysoki realizm utworzonych symulacji, ze względu na siłowe sprzężenie zwrotne, możliwość testowania aspektów ergonomicznych m.in. na stanowiskach pracy, możliwość skrócenia czasu i kosztów przygotowania prototypów ergonomicznych narzędzi, duża uniwersalność podejścia możliwość zastosowania w projektowaniu narzędzi ręcznych, elektronarzędzi, narzędzi medycznych, a także różnych przedmiotów codziennego użytku. Istnieją też ograniczenia związane z tym podejściem, do których należą: ograniczony przestrzenią roboczą manipulatorów zasięg działania człowieka brak możliwości przemieszczania się w symulacji (interakcja w miejscu), ograniczenie możliwości manipulacji do pojedynczego obiektu jednoczesna manipulacja kilkoma obiektami nie jest możliwa (potrzebne są kolejne urządzenia haptyczne), koszty urządzenia haptycznego. W podejściu ze śledzeniem położenia najważniejszą rolę odgrywają systemy śledzenia położenia i orientacji obiektów (tracking systems). Są to urządzenia umożliwiające dokładne określenie położenia obiektów (tzw. markerów) względem określonej bazy, w czasie rzeczywistym. Systemy śledzenia mogą działać na różnej zasadzie wyróżnia się głównie systemy magnetyczne, optyczne i mechaniczne (rys. 13). Obecnie dostępne są systemy śledzenia umożliwiające śledzenie bezprzewodowe (markery zasilane bateriami).

16 268 MECHANIK NR 4/2013 a) b) c) d) Rys. 13. Markery różnych systemów śledzenia: a) bezprzewodowy system magnetyczny Polhemus Liberty, b) przewodowy system mechaniczny InertiaCube, c) optyczny system PST markery naklejane na obiekty, d) optyczny system WorldViz PPT Optyczne systemy śledzenia, poprzez odpowiednio ustawiony układ dwóch lub więcej kamer, umożliwiają śledzenie położenia markera w trzech osiach (3 DOF), bez uwzględnienia położenia kątowego (orientacji). Uzupełnienie o położenie kątowe jest możliwe po zbudowaniu sztywnego układu czterech lub więcej markerów. Zalety systemów optycznych to duży obszar śledzenia, niski koszt markerów (najczęściej są to diody IR lub znaczniki z folii odbijającej światło IR) i niewielkie opóźnienie przesyłu danych (4 5 ms). Ograniczenia tych systemów to głównie brak możliwości pełnego (6 DOF) śledzenia pojedynczego markera oraz podatność na zakłócenia fizyczne (tj. zasłonięcie markera), a także brak możliwości śledzenia w świetle dziennym. Śledzenie optyczne często uzupełniane jest przez śledzenie mechaniczne profesjonalne akcelerometry umożliwiają dokładne i sprawne śledzenie położenia kątowego danego obiektu. Dlatego w określonych przypadkach (śledzenie głowy użytkownika) łączy się markery optyczne z systemami tego rodzaju. Magnetyczne systemy śledzenia działają w oparciu o strumień magnetyczny, przesyłany między aktywnym markerem a tzw. receptorem. Każdy receptor ma określony i stosunkowo niewielki zasięg, dlatego zbudowanie systemu o dużym obszarze wymaga zastosowania dużej liczby receptorów. Pojedynczy marker umożliwia pełne śledzenie (6 DOF) w czasie rzeczywistym i może być umieszczony wewnątrz obiektu śledzonego. Oprócz małego obszaru śledzenia, ograniczeniem jest tutaj podatność na zakłócenia elektromagnetyczne, obecność przedmiotów metalowych oraz krótka żywotność baterii w markerach bezprzewodowych. Problemem może być też stosunkowo duży rozmiar markerów. W modelowaniu hybrydowym ze śledzeniem położenia marker wybranego systemu jest montowany na zewnątrz lub wewnątrz obiektu fizycznego, wytwarzanego technikami RP. Podobnie jak w podejściu haptycznym, użytkownik manipuluje obiektem mającym dowolny kształt (np. narzędziem ślusarskim czy pilotem TV). Wirtualna reprezentacja tego obiektu jest powiązana z jego fizyczną instancją. W powiązaniu z systemami rozpoznawania gestów wykonywanych przez zgięcie palców dłoni, możliwa jest interakcja na zasadzie wciskania przycisków, zaciągania rękojeści itp., oprócz standardowej interakcji polegającej na umieszczeniu obiektu w strefie kolizyjnej z innymi obiektami. W odróżnieniu od podejścia haptycznego, brakuje tutaj symulacji oporów stawianych podczas wzajemnych kolizji obiektów (tzw. efekt ducha). Nie ma natomiast sztywnego ograniczenia przestrzeni roboczej; możliwe jest przemieszczanie się użytkownika i śledzenie kilku lub nawet kilkunastu obiektów jednocześnie. Do zalet hybrydowego prototypowania z zastosowaniejm systemów śledzenia należą: brak ograniczeń co do kształtu i rozmiarów obiektów śledzonych można umieścić markery nawet na obiektach o dużych gabarytach, np. na niewielkich meblach, brak ograniczeń co do przestrzeni roboczej jednym obiektem można manipulować w dwóch różnych miejscach wirtualnej przestrzeni (np. na dwóch stanowiskach roboczych oddalonych od siebie), w połączeniu z systemami rozpoznawania gestów oraz śledzeniem dłoni szeroki zakres możliwości interakcji np. hybrydowy model panelu sterowania, kierownicy pojazdu, immersyjność w połączeniu z hełmem i odpowiednio przygotowanym modelem otoczenia możliwe jest odczucie głębokiego realizmu symulacji. Wśród wad tego podejścia należałoby wymienić: brak siłowego sprzężenia zwrotnego i związane z tym słabe możliwości testowania ergonomii narzędzi i czynności w porównaniu z podejściem haptycznym, ograniczona liczba obiektów śledzonych jednocześnie jednym systemem śledzenia, problematyczna dokładność śledzenia, zwłaszcza przy połączeniu kilku różnych systemów (trudność w dokładnym określeniu różnic położeń między poszczególnymi układami współrzędnych). Etapy tworzenia prototypów hybrydowych. Podstawowe etapy tworzenia prototypów hybrydowych przedstawia schemat na rys. 14. Metodyka jest podobna w przypadku obu omówionych podejść do prototypowania hybrydowego. Pierwszym etapem prototypowania hybrydowego jest projektowanie i adaptacja geometrii. Adaptacja polega na dopasowaniu modelu CAD danego obiektu do dwóch podstawowych grup wymagań: możliwości montażu modelu na urządzeniu haptycznym/montażu markera śledzenia na lub w modelu (w zależności od podejścia); możliwości poprawnego wytworzenia modelu z zastosowaniem dostępnych technik RP.

17 MECHANIK NR 4/ Rys. 14. Etapy tworzenia prototypów hybrydowych adaptacji geometrii, jak i podczas łączenia elementów systemów VR z modelami fizycznymi trzeba położyć nacisk na rozwiązania, które umożliwią łatwy i szybki demontaż, tak aby urządzenia VR można było wykorzystać w innym celu. Dotyczy to szczególnie urządzeń haptycznych, w których niejednokrotnie stosuje się kilka kształtów końcówek w jednej aplikacji, co wymusza częsty ich montaż oraz demontaż. Przykłady integracji modeli fizycznych z komponentami VR przedstawiają rys. 16 i 17. Najłatwiejszym sposobem dopasowania modelu CAD danego obiektu do połączenia z określonym urządzeniem VR (markerem systemu śledzenia lub urządzeniem haptycznym) jest zastosowanie tzw. operacji Boole a, czyli w tym przypadku odejmowania brył. W geometrii bazowej obiektu należy utworzyć negatywowy zarys (wnękę), który umożliwi sztywne wzajemne dopasowanie wytworzonej części i danego komponentu VR. Przykładowo, aby umieścić marker śledzenia magnetycznego wewnątrz prototypu wiertarki, należy zaplanować odpowiednią Rys. 16. Marker systemu magnetycznego umieszczony wewnątrz modelu fizycznego pilota zdalnego sterowania Rys. 15. Model CAD połowy obudowy wiertarki z miejscem na marker systemu śledzenia magnetycznego. Widoczna zgodność punktu obrotu obudowy z punktem obrotu markera przestrzeń w obudowie i metodą odejmowania brył zapewnić przestrzeń, w której znajdzie się marker (rys. 15). Modele fizyczne zaadaptowane do połączenia z systemami VR muszą być wzajemnie dopasowane w sposób uniemożliwiający rozłączenie się lub wzajemne przesuwanie komponentów podczas normalnej manipulacji. Ważnym aspektem jest położenie początku układu współrzędnych dla modelu CAD po transformacji do środowiska wirtualnego staje się ono tzw. punktem obrotu (pivot point). Markery systemów śledzenia, umożliwiających śledzenie położenia kątowego, mają swoje własne, określone punkty obrotu. Trzeba zatem zapewnić zgodność po umieszczeniu markera w modelu punkty obrotu powinny mieć takie same współrzędne. Jeśli zgodność nie zostanie zapewniona, rotacje w środowisku wirtualnym nie będą w pełni odpowiadać manipulacji obiektami rzeczywistymi, co zaburzy realizm symulacji. Kolejnymi etapami w warstwie fizycznej są: wytworzenie modelu fizycznego oraz integracja fizyczna, czyli montaż. Wytworzenie modelu fizycznego technikami RP zostało scharakteryzowane wcześniej, nie wymaga więc dodatkowego komentarza. Jeżeli chodzi o montaż, należy pamiętać, że nie może być on trwały. Zarówno podczas Rys. 17. Fizyczny model narzędzia spawalniczego umieszczony na manipulatorze haptycznym Integracja warstwy programowej polega na powiązaniu utworzonej równolegle z wcześniejszymi etapami aplikacji VR z modelami fizycznymi, poprzez odpowiednie powiązanie sygnałów z systemów śledzenia czy też z urządzenia haptycznego. Jeśli aplikację VR tworzono równolegle i z myślą o prototypowaniu hybrydowym, ten etap realizowany jest niejako automatycznie. W przypadku adaptacji aplikacji VR przygotowanej w tradycyjny

18 270 MECHANIK NR 4/2013 kompozyt-expo 4.Targi Kompozytów,Technologii i Maszyn do Produkcji Materiałów Kompozytowych listopada 2013 Kraków ZgłoÊ si ju dziê! sposób (bez uwzględnienia powiązania z modelami fizycznymi), etap ten może okazać się dość pracochłonny, szczególnie przy podejściu haptycznym, gdzie konieczne jest zaprogramowanie sił oraz obciążeń w odpowiedzi na czynności wykonywane manipulowanym obiektem. Podsumowanie Hybrydowe prototypowanie rozumiane jako integracja modeli i prototypów fizycznych z interaktywnymi, immersyjnymi aplikacjami wirtualnej rzeczywistości ma szerokie perspektywy rozwoju. Duża liczba potencjalnych zastosowań, szczególnie w inżynierii produkcji ale też np. w inżynierii biomedycznej pozwala sądzić, że ten sposób zastosowania technik szybkiego i wirtualnego prototypowania szybko się upowszechni. Zalety tradycyjnych prototypów fizycznych są tu bowiem powiązane z bogactwem oferowanym przez wizualizacje z użyciem grafiki komputerowej oraz intuicyjną interakcję zapewnianą przez zaawansowane systemy VR, co w konsekwencji przekłada się na wysoki realizm symulacji. Jedyną wadą tego podejścia jest koszt systemów VR, co na razie ogranicza skalę zastosowań komercyjnych. Na Politechnice Poznańskiej prowadzi się obecnie szeroko zakrojone prace związane z budowaniem i badaniem prototypów hybrydowych. Prace te mają na celu określenie m.in., w jakim stopniu prototypowanie hybrydowe może zastąpić tradycyjne techniki prototypowania oraz jak bardzo można dzięki temu skrócić czas projektowania i przygotowania produkcji. W opracowaniu są też sposoby zmniejszenia kosztochłonności warstwy sprzętowej oraz pracochłonności opracowywania warstwy programowej aplikacji VR. LITERATURA targi 1. PAJĄK E., GÓRSKI F., WICHNIAREK R., DUDZIAK A. Techniki przyrostowe i wirtualna rzeczywistość w procesach przygotowania produkcji. Promocja 21. Poznań: ONG S.K., NEE A.Y.C. Virtual and Augmented Reality Applications in Manufacturing. London: Springer, WEISS Z., KASICA M., KOWALSKI M. Rzeczywistość wirtualna w projektowaniu wyrobów. MACH-TOOL, Konferencja Innowacyjne technologie w budowie maszyn BURDEA C.G., COIFFET P. Virtual reality technology. New York: John Wiley & Sons, WEISS Z., CISZAK O., KASICA M. New approach to assembly process visualization at VIDA centre. W: Virtual Design and Automation. Pr. zb. pod red. Z. Weiss. Poznań: Wyd. Pol. Poznańskiej, KONIECZNY R., KASICA M., KOWALSKI M. W: Virtual reality techniques for visualization of the work stand environment conditions. Pr. zb. pod red. Z. Weiss. Poznań: Wyd. Pol. Poznańskiej, MALESHKOV S., KATICIC J., STOJANOVA P., G. A. BACH- VAROV Design-by-the-Customer through Virtual Reality. Advanced Research in Virtual and Rapid Prototyping. Proceedings of VR@P4,Leiria, Portugal, GÓRSKI F.: Wirtualne stanowisko zgrzewania punktowego. Praca magisterska. Politechnika Poznańska, dostęp: dostęp:

19 MECHANIK NR 4/ Nowoczesne centrum robotyzacji FANUC we Wrocławiu W dniu 12 lutego 2013 roku Konrad Grohs, prezes FANUC Polska, uroczyście otworzył nową siedzibę polskiego oddziału japońskiej firmy FANUC, największego producenta robotów przemysłowych na świecie. W uroczystości wzięło udział ok. 100 gości reprezentujących partnerów biznesowych FANUC oraz klientów z całej Polski, użytkujących produkty firmy FANUC. W trakcie uroczystości wręczono też specjalne wyróżnienia firmy FANUC dla firm, które szczególnie przyczyniają się do popularyzowania robotyzacji i produktów FANUC w Polsce. Konrad Grohs, prezes FANUC Polska a) b) najnowszych środków automatyzacji przemysłu, szkoleń w tym zakresie oraz kompleksowych usług doradczych i serwisowych. Najważniejszym punktem programu był premierowy pokaz centrum robotyzacji. Ośrodek został stworzony w oparciu o najlepsze światowe wzorce i będzie jednym z najlepiej wyposażonych centrów tego typu w regionie Europy Środkowo-Wschodniej. FANUC prezentuje tam zarówno roboty przemysłowe, sterowania i serwonapędy CNC, jak i wyspecjalizowane obrabiarki CNC (Robodrill). Polski oddział firmy FANUC stawia sobie za główny cel wsparcie polskich przedsiębiorców w poszukiwaniu optymalnych produktów, które będą odpowiadały ich aktualnym potrzebom w zakresie zwiększenia przewagi konkurencyjnej. Dlatego wrocławskie centrum łączy funkcje doradczo-sprzedażowe, serwisowo-diagnostyczne oraz ekspozycyjno-edukacyjne. W Polsce FANUC działa od 2008 r. Jako światowy lider technologii CNC oraz robotyki oferuje polskim przedsiębiorcom dostęp do najnowocześniejszych technologii produkcji: robotów przemysłowych, sterowania i serwonapędów CNC oraz wyspecjalizowanych obrabiarek CNC (Robodrill). Rozwiązania firmy FANUC, szeroko stosowane na całym świecie, pozwalają na zwiększenie opłacalności produkcji oraz wzmocnienie przewagi konkurencyjnej. Wprawiamy w ruch. PRZEKŁADNIE KULOWO- TOCZNE PROWADNICE SZYNOWE c) Roboty FANUC w centrum robotyzacji: a) grający w golfa, b) paletyzujący butelki coca-coli, c) Robodrill FANUC z Robotem FANUC Hala 3, Stoisko 17 We Wrocławiu powstało najnowocześniejsze w Europie Środkowo- -Wschodniej centrum robotyzacji, którego celem jest zapewnienie przedsiębiorcom z całej Polski dostępu do W ramach dotychczasowej działalności w Polsce FANUC zainstalował ok robotów przemysłowych oraz 4000 sterowań CNC, efektywnie wspierając procesy produkcji wielu firm.

20 272 MECHANIK NR 4/2013 Analiza numeryczna możliwości produkcji szyn ze stali perlitycznych o podwyższonej odporności na zużycie ścierne Numerical analysis of possibility of manufacturing of rails made of pearlitic steels with increased wear resistance MACIEJ PIETRZYK ROMAN KUZIAK TOMASZ ZYGMUNT * W pracy przeprowadzono badania numeryczne procesu wytwarzania szyn o podwyższonej odporności na zużycie ścierne powierzchni tocznej. Przedstawiono podstawy metalurgiczne stali perlitycznych, z których wytwarzane są szyny. Zaproponowano metodę obróbki cieplnej pozwalającej na uzyskiwanie mikrostruktury perlitu charakteryzującej się wysoką wytrzymałością i plastycznością oraz odpornością na zużycie ścierne. Opracowany został model przemian fazowych w czasie obróbki cieplnej główki szyny, który wykorzystano do zaprojektowania najkorzystniejszych parametrów technologicznych tej obróbki. SŁOWA KLUCZOWE: szyny kolejowe, stale perlityczne, odporność na ścieranie, obróbka cieplna Numerical analysis of manufacturing of rails with increased wear resistance is presented in the paper. Metallurgical basis of pearlitic steels used for rails is discusses. Method of heat treatment, which allows obtaining pearlite microstructure characterized by high strength and ductility, which gives good wear resistance, was proposed. Phase transformation model was developed and it was used for design of the best cooling schedule during heat treatment. KEYWORDS: rails, pearlitic steels, wear resistance, heat treatment W ostatniej dekadzie obserwujemy znaczny postęp w sektorze transportu szynowego, obejmujący zarówno zmiany organizacyjne, jak i wprowadzanie technologii, których celem jest sprostanie nowym wymaganiom w zakresie bezpieczeństwa pasażerów oraz ochrony środowiska. Z drugiej strony pojawiają się oczekiwania dotyczące zwiększenia prędkości pociągów oraz zwiększenia nacisku na oś, związane z tworzeniem sieci szybkich kolei oraz z ciągłym wzrostem masy przewożonych przez kolej towarów. Modernizacja i unifikacja sieci kolejowej w krajach członkowskich są jednym z priorytetów Unii Europejskiej. Produkcja nowej generacji szyn o zwiększonej długości i o podwyższonej odporności na zużycie ścierne jest jednym z kluczowych elementów tego programu. W artykule przedstawiono nowe * Prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk (Maciej.Pietrzyk@agh.edu.pl) Akademia Górniczo-Hutnicza, Roman Kuziak (RKuziak@imz.pl) Instytut Metalurgii Żelaza, Tomasz Zygmunt (tomasz.zygmunt@ arcelormittal.com) ArcelorMittal Poland S.A. Zakład Huta Królewska tendencje w zakresie obróbki cieplnej główki szyny, prowadzące do uzyskania mikrostruktury gwarantującej zwiększenie twardości i plastyczności, czyli parametrów decydujących o odporności na zużycie w warunkach tocznoślizgowych i zużycie ścierne. Scharakteryzowano parametry mikrostruktury perlitycznej decydujące o własnościach stali szynowej. Przedstawiony jest numeryczny model nowego procesu obróbki cieplnej główki szyny, który zastosowano do zaprojektowania najlepszej technologii dla tego procesu. Parametry mikrostruktury wpływające na odporność na zużycie ścierne stali szynowej Szyny są obecnie produkowane głównie ze stali perlitycznych, zawierających ok. 0,7% węgla, w których w warunkach równowagi perlit jest jedynym składnikiem strukturalnym. Własności perlitu wyznaczane są przez 3 parametry zdefiniowane na rys. 1: rzeczywista odległość między płytkami cementytu w perlicie (S 0 ), wielkość kolonii perlitu (D c ), wielkość ziarna perlitu (D p ). Rys. 1. Parametry mikrostruktury perlitu: D γ byłe ziarno austenitu, D p ziarno perlitu, D c kolonia perlitu, S 0 odległość międzypłytkowa, S odległość międzypłytkowa w płaszczyźnie zgładu, L średnia sieczna Liczne badania wykazują [1, 2], że struktura perlitu z małą odległością międzypłytkową, wynoszącą ok. 0,10 0,12 μm, daje zwiększoną odporność na ścieranie, odporność zmęczeniową, a także na występowanie defektów zmęczeniowych, w prównaniu z perlitem z typowymi odległościami międzypłykowymi rzędu 0,2 0,3 μm, uzyskiwanymi podczas chłodzenia szyny w spokojnym powietrzu. Zmniejszenie odległości międzypłytkowej prowadzi