Opravy pomocí metody DED s využitím ochranné atmosféry v místě návaru a jeho okolí

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46709002%3A_____%2F22%3AN0000109" target="_blank" >RIV/46709002:_____/22:N0000109 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Opravy pomocí metody DED s využitím ochranné atmosféry v místě návaru a jeho okolí

Popis výsledku v původním jazyce

Ověřená technologie představuje komerční řešení pro automatizované opravy nástrojů a forem metodou DED laserového navařování obtížně navařitelných aditivních materiálů, jako např. slitiny titanu a niklu, které vyžadují zajištění zvýšené ochranné atmosféry během celého procesu (technologie DED využívá primárně pouze ochranné atmosféry vycházející přímo z trysky). V rámci projektu byl realizován vývoj ochranné komory, která zajistí průběh aplikace i zchladnutí návaru zcela bez přístupu vzduchu, a tedy bez nežádoucího vlivu okolní atmosféry, která způsobuje např. výraznou oxidaci povrchu, což negativně ovlivňuje kvalitu finálního návaru, či přímo popraskání a znehodnocení navařeného povlaku. Součástí technologie je kompletní výkresová dokumentace vyvinuté komory a použitých senzorů pro monitorování koncentrace argonu v komoře, průtokoměr a teplotní čidlo pro sledování teploty návaru a jeho okolí.

Název v anglickém jazyce

Repairs using the DED method with the use of a protective atmosphere in and around the repair site

Popis výsledku anglicky

The proven technology represents a commercial solution for the automated repair of tools and molds by the DED method of laser cladding of difficult-to-weld additive materials, such as titanium and nickel alloys, which require the provision of an increased protective atmosphere during the entire process (DED technology primarily uses only protective atmospheres coming directly from the cladding nozzle). Within the project, it was developed a protective chamber, which ensures the application process and the cooling of the coating completely without air access, and thus without the unwanted influence of the surrounding atmosphere, which causes, for example, significant oxidation of the surface (which negatively affects the quality of the final deposit) or directly cracking and deterioration of the deposited coating. The technology includes complete drawing documentation of the developed chamber and the used sensors for monitoring the argon concentration in the chamber, a flow meter and a temperature sensor for monitoring the temperature of the cladded layers and the surroundings.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20302 - Applied mechanics

Projekt

<a href="/cs/project/TN01000015" target="_blank" >TN01000015: Národní centrum kompetence STROJÍRENSTVÍ</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

TN01000015/55-V3

Číselná identifikace

LAC-36/2022

Technické parametry

Na základě předchozích zkušeností získaných při realizaci komerčních zakázek proběhl vývoj konstrukčního návrhu univerzální ochranné komory. Na vybraných návrzích byly následně provedeny CFD simulace, na základě nichž byl optimalizován model komory a byl vyroben prototyp. Z vybraných aditivních materiálů na bázi niklu a titanu byly následně připraveny návary ve třech formách; linie (parametrizace procesu) plošné jednovrstvé návary (např. povrchové opravy opotřebených součástí) a vícevrstvé návary (např. opravy geometrie chybně vyrobeného dílu). Návary byly realizovány nejprve bez využití ochranné komory, a následně byl experiment zopakován navařování v navrženém prototypu ochranné komory. Obě sady vzorků byly metalograficky vyhodnoceny a porovnány vlastnosti návarů vytvořených těmito dvěma metodami. Na základě experimentů a výstupu metalografie byla odladěna parametrizace procesu navařování pro každý konkrétní typ aditivního materiálu, i pro jednotlivé formy návaru (linie, plošné, vícevrstvé). Díky tomu vznikly přesné technologické postupy pro opravy dílů metodou DED s ohledem na požadovaný aditivní materiál i rozsah navařované oblasti. Tyto postupy umožní zajistit predikovatelnost vlastností navařených dílů, které lze poskytnout partnerům při komerčních poptávkách oprav nástrojů a forem. Využití ověřené technologie je předpokládáno jednak interně, při opravách poškozených či chybně vyrobených dílů z výroby VÚTS (např. vačky popraskané po indukčním kalení, plošné navaření přídavku na brus, oprava chybně obrobeného dílu apod.), druhou oblastí využití jsou komerční zakázky oprav nástrojů pro naše obchodní partnery (např. Magna Exteriors, Modelárna LIAZ, Strojírny Preciosa, Erwin Junker, či repase titanových součástí pro letecký průmysl - spolupráce s Czech Airlines Technics). Podmínky využití výsledků zahrnuje smlouva o spolupráci TN01000015 ze dne 16. 5. 2018 , uzavřena mezi VÚTS, a.s. (IČ 46707002) a dalšími 25 subjekty, kontakt: Ing. Libor Dvořák, VÚTS, a.s., tel: 485 302 768; Libor.Dvorak@vuts.cz

Ekonomické parametry

Hlavním ekonomickým přínosem ověřené technologie je v první řadě oprava opotřebovaných cenově nákladných dílů – lokální navaření opotřebované či poškozené funkční plochy (např. opotřebené hřídele, části odlévacích či lisovacích forem, vyhazovače apod. Oprava nástroje navařením materiálu požadovaných vlastností prodlouží životnost nástrojů, díl opravený navařením lze rychle vrátit do výrobního procesu, a tedy časová i ekonomická náročnost je v porovnání s výrobou nového nástroje minimální. Dalším typem využití DED oprav je navaření nového, chybně vyrobeného dílu. Zde, díky technologickým postupům stanoveným v rámci tohoto projektu, lze geometrii dílu opravit vhodným typem aditivního materiálu, který bude splňovat požadavky na tvrdost, pevnost a další požadavky na tento výrobek, čímž je minimalizován odpad z výroby a produkce zmetků.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

46709002

Název vlastníka

VÚTS, a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—