Aktualna pozycja: Start
Artykuły Przeglądu Technicznego - Giełda wynalazków i projektów

Technika fluidyzacji jeszcze niedawno była synonimem nowoczesności, dziś już prawie każdy nowy kocioł energetyczny jest kotłem do spalania fluidalnego (to znaczy takiego, gdzie paliwo stałe tworzy zawiesinę powietrzną, co zapewnia czyste i wydajne spalanie). Ze względu na oszczędność energii popularne stały się suszarnie fluidalne materiałów sypkich lub granulowanych.

Fluidyzacji używa się w lakiernictwie, a nawet w chłodnictwie do szybkiego zamrażania. Ciągle też mamy nowe wersje obróbki materiałów w złożu fluidalnym. Osiągnięcia w tej dziedzinie ma Zakład Obróbki Cieplnej Instytutu Mechaniki Precyzyjnej pod kierownictwem dr. inż. Tomasza Babula. Jednym z najwyżej ocenianych polskich wynalazków na wystawach światowych w 2011 r. (trzy złote medale, m.in. w Brukseli i Seulu) był „Sposób fluidalnej obróbki cieplnej wyrobów metalowych” opracowany w tym zakładzie.

TAŃSZA OBRÓBKA
Fluidyzacji poddaje się tu podgrzane złoże ziarniste, obojętne chemicznie. Działa ono na powierzchnię metalu w specjalnie dobranej atmosferze technologicznej. Utrzymywanie tej atmosfery tak, aby nadać procesowi fluidyzacji odpowiednie właściwości, wymaga dużych ilości energii. W wyniku doświadczeń Zakładu opatentowano wynalazek znakomicie obniżający koszty obróbki fluidalnej powierzchni.

Retortę ze złożem osadza się sprężyście w urządzeniu wytwarzającym wibracje mechaniczne o określonej amplitudzie i częstotliwości. Ten prosty zabieg, przy starannym dobraniu parametrów pozwala zmniejszyć zużycie atmosfery technologicznej o połowę bez pogorszenia jakości obróbki. Technologia ta, pod nazwą WibroTermoFluid, została już wdrożona i przynosi znaczne korzyści. Stanowi pomoc i postęp w upowszechnianiu zaawansowanych metod obróbki powierzchniowej – jednej ze specjalności IMP. Może znacznie pomóc w dalszych wdrożeniach Zakładu. W ostatnich latach do największych należało opanowanie obróbki próżniowej stentów kardiologicznych o zmniejszonym przekroju ze stopu kobaltu oraz technologia lutowania srebrem przewodów silników lotniczych wdrożona w WSK „Rzeszów”. Zaliczają się one do najważniejszych polskich wynalazków po 2000 r.

W ub.r. nagradzano również prototypowy układ pomiarowy do wykrywania wad i naprężeń w kołach zębatych stosowanych w silnikach lotniczych – dzieło ZOC i innych pracowni. Zastosowano tu metodę wiroprądową - jedną z nowoczesnych metod badań nieniszczących, ale układ pomiarowy jest ściśle dedykowany dla kół zębatych i pozwala wykryć ukryte wady nieuchwytne innymi metodami.

Układ składa się z urządzenia wytwarzającego zmienne pole magnetyczne analizujące sygnał pochodzący od sondy i przetwarzające ten sygnał do postaci wskazań wartości mierzonych oraz rejestratora. Skonstruowano także sondy przenoszące impuls na powierzchnię badaną i odbierające sygnał oraz uchwyt pozycjonujący położenie koła zębatego względem sondy.

Niewielkie wymiary i wygodna obsługa układu pozwala na użycie do bieżącej kontroli produkcji oraz badań eksploatacyjnych.

BARIERA DYFUZYJNA
Badania nad powłokami nanostrukturalnymi w IMP również owocują ciągle nowymi wynalazkami. W 2011 r. najwyżej oceniano powłoki kobaltowo-fosforowe jako bariery dyfuzyjne w elektronice. Układy mikroelektroniczne zawierają wiele połączeń między różnymi metalami ulegającymi dyfuzji oraz tworzeniu się związków międzymetalicznych, co może obniżać jakość połączeń. Zjawisko to występuje zwłaszcza w wysokiej temperaturze (powyżej 2000oC), na jaką coraz częściej jest narażona elektronika stosowana w mechanizmach samochodowych, wojskowych i lotniczych. Galwaniczne powłoki stopowe kobaltu z fosforem, nakładane z użyciem prądów impulsowych, powalają stworzyć doskonałą barierę dyfuzyjną zwłaszcza pod powłoki złote, stosowane w układach elektronicznych.

Ta technologia pozwala na otrzymanie warstwy o strukturze amorficznej lub nanometrycznej (5-20 nm). Okazało się, że powłoki Co-P są znacznie skuteczniejszą barierą antydyfuzyjną niż stosowane powłoki niklowo-fosforowe, zarówno tam, gdzie używa się lutów cynowo-ołowiowych jak bezołowiowych, kompozycja kobaltowo-fosforowa na złocie (Co-P/Au) zaś zupełnie chroni przed powstawaniem związków międzymetalicznych. Dzięki bogatym doświadczeniom w badaniach nad antykorozją można było wszechstronnie przebadać nowe powłoki. Są one odporne już przy grubości 0,1-0,3 µm, a więc nadają się na pokrycie wszelkich styków i kontaktów elektronicznych, tym bardziej że wykazują dużą twardość w wysokiej temperaturze oraz plastyczność nie ustępującą powłokom dotąd stosowanym. Użycie barier dyfuzyjnych Co-P pozwala na znaczne zmniejszenie grubości powłoki złotej, a co za tym idzie - duże zmniejszenie kosztów układów elektronicznych, ponieważ złoto stanowi jedną z głównych pozycji w tych kosztach. W prace nad nanostrukturalnymi powłokami zaangażowana jest Pracownia Galwanicznych Powłok Stopowych pod kierunkiem mgr. inż. Andrzeja Przywóskiego.

jaz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Piece do obróbki próżniowej stosowane w IMP