INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH W GLIWICACH ODDZIAŁ METALI LEKKICH W SKAWINIE. Innowacyjne technologie i materiały na bazie metali lekkich

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH W GLIWICACH ODDZIAŁ METALI LEKKICH W SKAWINIE. Innowacyjne technologie i materiały na bazie metali lekkich"

Franciszek Kozłowski
7 lat temu
Przeglądów:

1 INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH W GLIWICACH ODDZIAŁ METALI LEKKICH W SKAWINIE Innowacyjne technologie i materiały na bazie metali lekkich Dr inż. Sonia Boczkal Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach Oddział Metali Lekkich w Skawinie ul. Piłsudskiego Skawina Tel Fax bplonka@imn.skawina.pl ww.imn.skawina.pl

wyrobów z aluminium, stopów aluminium i stopów magnezu.

2 Oddział Metali Lekkich w Skawinie (IMN-OML Skawina) będący częścią Instytut Metali Nieżelaznych, założony w 1954 roku, jest najstarszą i największą jednostką działającą jako zaplecze naukowo-badawcze dla polskiego przemysłu metali lekkich oraz dla użytkowników półwyrobów i wyrobów z aluminium, stopów aluminium i stopów magnezu. Zakres działalności badawczo-wdrożeniowej Oddziału Metali Lekkich w Skawinie: odlewnictwo przeróbka plastyczna obróbka cieplna oraz cieplno mechaniczna badania metaloznawcze i chemiczne obróbka powierzchniowa recykling

Rzetelność i wiarygodność prowadzonych badań, prac badawczych i usług projektowych prowadzonych w Oddziale Metali Lekkich w Skawinie potwierdzają certyfikaty: Laboratorium

3 Rzetelność i wiarygodność prowadzonych badań, prac badawczych i usług projektowych prowadzonych w Oddziale Metali Lekkich w Skawinie potwierdzają certyfikaty: Laboratorium Metaloznawstwa i Analiz Chemicznych posiada akredytację Polskiego Centrum Akredytacji certyfikat nr AB 394 IMN Oddział Metali lekkich posiada wdrożony System Zarządzania Jakością ISO 9001/2008

4 W ramach działalności naukowej dotyczącej metali lekkich na bazie aluminium i magnezu IMN OML zajmuje się zagadnieniami z zakresu: Technologiami odlewania Al i Mg zakres prowadzonych prac Technologii przygotowania i odlewania stopów do przeróbki plastycznej; Opracowywania nowych stopów; Określania wpływu parametrów technologicznych własności wyrobów; Technologii wytwarzania materiałów metodą szybkiej krystalizacji - Rapid Solidification; Przeróbka plastyczna Al i Mg zakres prowadzonych prac Opracowywanie technologii wyciskania zaawansowanych technicznie wyrobów ze stopów Al i Mg przeznaczonych dla lotnictwa i motoryzacji; Nowoczesne technologie wytwarzania zaawansowanych materiałów na bazie metalurgii proszków poprzez konsolidację plastyczną na gorąco w procesie wyciskania materiałów Wytwarzanie materiałów bimetalicznych Kucia matrycowe wyrobów z różnych materiałów wsadowych Materiały przeznaczone na lekką hydraulikę siłową. Laboratorium Metaloznawstwa i Analiz Chemicznych zapewnia możliwości analizy materiałów na każdym etapie wytwarzania pod kątem struktury, właściwości mechanicznych i analiz chemicznych

Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Al - przykłady Nowe tłoki do silników motocykli żużlowych Odkuwka oraz tłok do silnika motocykla żużlowego.

Innowacyjna technologii produkcji wahaczy dla samochodów osobowych ze stopów aluminium Odkuwka wahacza ze stopu Al Makrostruktura odkuwki wahacza wykonana z pręta

5 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Al - przykłady Nowe tłoki do silników motocykli żużlowych Odkuwka oraz tłok do silnika motocykla żużlowego. Tłok po testach na torze i hamowni, parametry silnika zarejestrowane na hamowni. Innowacyjna technologii produkcji wahaczy dla samochodów osobowych ze stopów aluminium Odkuwka wahacza ze stopu Al Makrostruktura odkuwki wahacza wykonana z pręta wyciskanego ze stopu Al Nowe stopy aluminium z dodatkiem wanadu o dużej zdolności pochłaniania energii dla przemysłu motoryzacyjnego Kształtowniki ze stopu aluminium serii 6xxx z dodatkiem wanadu po równoosiowym odkształceniu symulującym crush test

6 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Al Na bazie dotychczasowych osiągnięć i opracowań oferta Instytutu Metali Nieżelaznych, Oddział Metali Lekkich dla przemysłu transportowego obejmuje: Dobór stopów aluminium lub zaprojektowanie zupełnie nowego stopu Al pod kątem stawianych wymagań, Określania wpływu parametrów technologicznych, na każdym etapie wytwarzania, na właściwości produktu, Opracowanie technologii wytwarzania metodami przeróbki plastycznej (wyciskanie, kucie, walcowanie, ciągnienie) Badania wpływu obróbki cieplnej na właściwości i strukturę wyrobów ze stopów Al, Analizy chemiczne, badania struktury i właściwości mechanicznych na każdym etapie projektowania i wytwarzania wyrobu, Badania i opracowanie procesów wytwarzania powłok konwersyjnych, anodowych (dekoracyjno-ochronnych i twardych przeciwściernych) oraz metalowych na stopach Al Badania jakości powłok oraz określenie odporności na korozję.

7 STOP Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Mg. W ostatnich latach na świecie obserwuje się duży przyrost zapotrzebowania na stopy magnezu. Głównymi odbiorcami tych stopów jest przemysł motoryzacyjny i elektroniczny. Magnez jako pierwiastek charakteryzujący się bardzo małą gęstością 1,74g/cm 3 jest najlżejszym metalem stosowanym do celów konstrukcyjnych. W użyciu znajdują się wyłącznie jego stopy (odlewnicze i przeznaczone do przeróbki plastycznej), które dzięki swojej gęstości (ok. 1,8 g/cm 3 ), bardzo wysokiemu wskaźnikowi wytrzymałości właściwej (stosunek wytrzymałości do gęstości właściwej), oraz dobrą przewodnością i skrawalnością cieszą się stale rosnącym zainteresowaniem. Typowe stopy Mg stosowane do wyciskania oraz ich właściwości mechaniczne SKŁAD Al Mn Th Zn Zr R m [MPa] R 0,2 [MPa] WŁASNOŚCI MECHANICZNE A 50 [%] wytrzymałość na ścinanie [MPa] twardość HRB AZ10A-F 1,2 0,2-0, AZ21X1-F 1,8 0,02-1, AZ31B 3, , AZ61A-F 6, , AZ80A-T5 8, , HM31A-F - 1,2 3, M1A-F - 1, ZK21A-F ,3 0, ZK40A-T ,0 0, ZK60A-T ,5 0,

Wlewki: Ø100 i Ø160 mm odlewane metodą Hot TOP, Open TOP Parametry linii: Układ odlewania: pionowy Max długość odlewanych wlewków:

8 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Mg - przykłady Jedyna w Polsce i jedna z nielicznych w Europie pilotowa, doświadczalna linia odlewania wlewków w systemie półciągłym ze stopów Mg wraz z węzłem topielnym. Wlewki: Ø100 i Ø160 mm odlewane metodą Hot TOP, Open TOP Parametry linii: Układ odlewania: pionowy Max długość odlewanych wlewków: 2000 mm Średnice odlewanych wlewków: 100 i 160 mm Technologia odlewania: Hot TOP, Open TOP Pełny system atmosfer ochronnych Piec o poj. 150 kg Mg Transport ciekłego metalu - pompa

9 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Mg - przykłady Proces wyciskania w skali półtechnicznej Wyposażenie IMN OML Skawina w zakresie procesu wyciskania - Prasa pozioma 500T wraz z oprzyrządowaniem Przykładowe pręty, kształtowniki i profile wyciskane w IMN OML

10 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Mg - przykłady Proces kucia matrycowego w skali półtechnicznej Prasa hydrauliczna pionowa 250T z oprzyrządowaniem do kucia stopu magnezu ZK60A Matryce do kucia obraz z kamery termowizyjnej Prasa 250T Wykrój dolny matrycy do kucia Odkuwka ze stopu Mg ZK60A

11 Innowacyjne materiały i technologie na bazie stopów Mg - zastosowanie Motocyklowa felga kuta ze stopu Magnezu Firmy OZ-Racing. Bolid F1 Lotus-Renault Team na rok 2013 również poruszał się na kutych felgach ze stopu Mg Dzięki bardzo korzystnemu stosunkowi wytrzymałości do masy oraz możliwości spawania stopy Mg coraz częściej zastępują tytan i stopy Al w odpowiedzialnych konstrukcjach ramowych

Analizy metaloznawcze i chemiczne prowadzone w akredytowanym przez PCA Laboratorium Metaloznawstwa i Analiz Chemicznych ( AB 394) dotyczą: jakościowej i ilościowej analizy struktury za pomocą

12 Analizy metaloznawcze i chemiczne prowadzone w akredytowanym przez PCA Laboratorium Metaloznawstwa i Analiz Chemicznych ( AB 394) dotyczą: jakościowej i ilościowej analizy struktury za pomocą mikroskopii świetlnej i elektronowej wraz z analizą chemiczną w mikroobszarach jakościowych i ilościowych rentgenowskich badań struktury - analizy fazowej, analizy tekstury, pomiaru stałej sieciowej oraz pomiaru naprężeń własnych i zawartości austenitu szczątkowego określania własności mechanicznych metali (R m, R p0,2, A, HB, HV) w temperaturze od oC analiz chemicznych metodą spektrometrii emisyjnej i absorpcji atomowej, analizy zawartości wodoru

13 Badania naprężeń własnych i zawartości austenitu szczątkowego metodą rentgenowską przy użyciu przenośnego dyfraktometru rentgenowskiego Zastosowanie i możliwości badawcze: Jest to przemysłowy aparat sterowany komputerem z automatyczną rejestracją i przetwarzaniem danych pomiarowych. Podstawową zaletą aparatu jest możliwość prowadzenia badań nieniszczących rozkładu naprężeń zarówno na dużych elementach, jak i na małych próbkach laboratoryjnych oraz szybkie otrzymywanie gotowego wyniku. złącza spawane koła zębate obróbka cieplna łopatki turbin walce walcarek wałki rozrządu wlewki warstwy wierzchnie np węglika wolframu

14 Naprężenia własne w połączeniu spawanym dwóch stali zbiornika Oś spawu Stal St41K Stal 15G2ANb

15 Badania przemysłowe stanu naprężeń własnych przy użyciu dyfraktometru rentgenowskiego PROTO

Innowacje z zakresu inżynierii powierzchni i badań korozji Prowadzenie akredytowanych badań korozyjnych (wg normy PN-EN ISO 9227:2007) obejmujących następujące metody badawcze: Odporność na działanie

16 Innowacje z zakresu inżynierii powierzchni i badań korozji Prowadzenie akredytowanych badań korozyjnych (wg normy PN-EN ISO 9227:2007) obejmujących następujące metody badawcze: Odporność na działanie obojętnej mgły solnej (NSS), Odporność na działanie kwaśnej mgły solnej (AASS), Odporność na działanie mgły solnej z kwasem octowym z dodatkiem chlorku miedzi (CASS). Jest wykorzystywana w pracach badawczych do oceny własności odporności na korozję nowych rodzajów materiałów w szczególności: metali i ich stopów, powłok metalowych powłok konwersyjnych (m.in. anodowych powłok tlenkowych, powłok chromianowych, fosforanowych, itp.), powłok organicznych. Badania aluminiowego wymiennika ciepła chłodnicy samochodowej Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Skawinie

Innowacje z zakresu inżynierii powierzchni i badań korozji Antykorozyjne powłoki na magnezie i stopach magnezu wytwarzane w technologii utleniania plazmowego (PEO-Plasma Electrolityc Oxidation)

17 Innowacje z zakresu inżynierii powierzchni i badań korozji Antykorozyjne powłoki na magnezie i stopach magnezu wytwarzane w technologii utleniania plazmowego (PEO-Plasma Electrolityc Oxidation) Kompozytowe powłoki niklowe na aluminium i stopach aluminium umacniane cząstkami AL 2 O 3 i SiC. Elementy bez powłoki i elementy z twardą przeciwścierna anodową powłoką tlenkową Wytwarzanie powłok konwersyjnych na stopach aluminium (anodowe powłoki tlenkowe twarde przeciwścierne). Grubość powłoki µm, twardość HV. Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Skawinie Wytwarzanie anodowej powłoki tlenkowej z możliwością barwienia na aluminium i stopach aluminium.

18 Dziękuję za uwagę Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach Oddział Metali Lekkich w Skawinie ul. Piłsudskiego Skawina Tel (41) Fax oml@imn.skawina.pl, sboczkal@imn.skawina.pl ww.imn.skawina.pl

Podobne dokumenty

INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH W GLIWICACH ODDZIAŁ METALI LEKKICH W SKAWINIE

Konferencja Inteligentne innowacje w przemyśle aluminiowym Warszawa, 30 listopada 2017 r. INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH W GLIWICACH ODDZIAŁ METALI LEKKICH W SKAWINIE Możliwości opracowywania technologii