Nano4Gears

  • Cel projektu badawczego Nano4Gears

    image

    Projekt Nano4Gears

    W dniu 17.02.2016 Narodowe Centrum Badań i Rozwoju ogłosiło, że wspólny projekt konsorcjum Spółki Patentus SA (Lider Projektu) wraz z Politechniką Warszawską, Instytutem Technologii Eksploatacji z Radomia oraz spółką NanoStal sp. z o.o. Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji elementów uzębionych z hybrydowymi warstwami powierzchniowymi o podłożu nanostrukturalnym do zespołów napędowych przenośników przeznaczonych do pracy w ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych został sklasyfikowany na 1 miejscu listy rankingowej projektów Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, działanie 4.1.4 rekomendowanych do finansowania.

    Informacja o zakwalifikowaniu projektu do finansowania jest zamieszczona pod linkiem pdf

    Skład konsorcjum:

    • Patentus S.A. – Lider projektu
      Osoba do kontaktów w sprawie projektu: Jakub Nędza, tel. 665 552 269, e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. Ul. Górnośląska 11, 43-200 Pszczyna, pokój nr 5 (parter)
    • Politechnika Warszawska - Wydział Inżynierii Materiałowej Kierownik: dr hab. inż. Wiesław Świątnicki, prof. PW
    • Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy Kierownik: dr hab. inż. Waldemar Tuszyński, prof. PW
    • NanoStal Sp. z o. o. Kierownik: mgr inż. Adam Gołaszewski

    Cel projektu badawczego Nano4Gears

    Zasadniczym celem projektu jest zaprojektowanie i wytworzenie dwóch prototypowych planetarnych przekładni zębatych zespołów napędowych przenośników o unikatowych cechach predestynujących je do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych, ze względu na temperaturę i zanieczyszczenia abrazyjne. Dla osiągnięcia powyższego celu zostanie opracowana nowa, innowacyjna i ekologiczna technologia wytwarzania kluczowych elementów przekładni, polegająca na uzyskaniu warstwy hybrydowej poprzez połączenie procesów nawęglania próżniowego i nanostrukturyzacji stali oraz nowoczesnej metody osadzania cienkich powłok na powierzchni elementów uzębionych. Konieczne zadania związane z realizacją głównych założeń projektu technologii to: opracowanie podstaw nowej technologii nanostrukturyzacji nawęglonych warstw wierzchnich, wyznaczenie parametrów wytrzymałościowych uzębień wytworzonych z użyciem technologii hybrydowej w przekładniach planetarnych, ustalenie parametrów procesowych nanostrukturyzacji w warunkach przemysłowych oraz zaprojektowanie, wytworzenie i przetestowanie innowacyjnych przekładni w warunkach zbliżonych do rzeczywistej eksploatacji.

    Zadania

  • Heat Treatment Forum

    4th CENTRAL EASTERN EUROPEAN HEAT TREATMENT FORUM & EXPO

    W dniach 26-27 kwietnia 2017 r. przedstawiciele projektu Nano4Gears - dr hab. inż. Wiesław Świątnicki, prof. PW oraz mgr inż. Krzysztof Wasiak wzięli udział w Czwartym Forum Obróbki Cieplnej w strefie Europy Środkowo-Wschodniej (4th CENTRAL EASTERN EUROPEAN HEAT TREATMENT FORUM & EXPO) we Wrocławiu.

    Podczas forum mgr inż. Krzysztof Wasiak wygłosił referat zatytułowany: Niepełne hartowanie i partycjonowanie węgla: teoria, obliczenia i właściwości mechaniczne.

    Na konferencji poruszane były zagadnienia z zakresu obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej metali oraz nowoczesne rozwiązania technologiczne mające zastosowania w branży hartowniczej.

    Bardzo dużym zainteresowaniem, wśród przedstawicieli firm zajmujących się obróbką cieplną i cieplno-chemiczną, cieszyły się najnowsze technologie nanostrukturyzacji stali opracowywane w ramach projektu pt. Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji elementów uzębionych z hybrydowymi warstwami powierzchniowymi o podłożu nanostrukturalnym do zespołów napędowych przenośników przeznaczonych do pracy w ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych o akronimie Nano4Gears.

  • Zadania projektu badawczego Nano4Gears

    Zadania projektu Nano4Gears

    1. Dobór stali podatnych do procesów nanostrukturyzacji po nawęgleniu, które będą zastosowane do wytworzenia kół zębatych. Do analizy stali wykorzystane zostaną bazy danych stali i programów do symulacji przemian fazowych w stalach. Programy symulacyjne pozwolą na wstępną ocenę charakterystycznych temperatur przemian fazowych i kinetyki tych przemian, zarówno podczas procesów ciągłego grzania i chłodzenia, jak i wygrzewania izotermicznego. Symulacje te będą prowadzone zarówno dla stali w stanie wyjściowym (rdzeń koła zębatego), jak i dla warstwy nawęglonej. Wynikiem końcowym prowadzonych symulacji będzie określenie składu fazowego rdzenia i warstwy uzyskanego w wyniku zaprojektowanej obróbki cieplnej.
    2. Przeprowadzenie badań dylatometrycznych stali w stanie wyjściowym celem weryfikacji uzyskanych wyników symulacji komputerowych. Przeprowadzenie badań pozwoli na identyfikację i analizę przemian fazowych zachodzących w badanych stalach oraz określenie charakterystycznych temperatur przemian fazowych.
    3. Przygotowanie próbek do badań dylatometrycznych i wytrzymałościowych z kilku wstępnie wyselekcjonowanych stali oraz przesłanie części z nich do nawęglenia (za procesy nawęglania odpowiedzialna będzie spółka NanoStal).
    4. Przeprowadzenie badań dylatometrycznych stali po procesach nawęglania celem weryfikacji uzyskanych wyników symulacji komputerowych. Przeprowadzenie badań pozwoli na identyfikację i analizę przemian fazowych zachodzących w badanych stalach oraz określenie charakterystycznych temperatur przemian fazowych.
    5. Zaprojektowanie i przeprowadzenie kilku wariantów obróbki cieplnej wstępnie wybranych stali (nie nawęglonych). Wykonanie pomiarów odkształceń hartowniczych oraz dokonanie charakterystyki mikrostruktury i podstawowych właściwości mechanicznych z punktu widzenia wymagań odnośnie kół zębatych. Określenie zakresu warunków obróbki cieplnej przydatnych do uzyskania korzystnych właściwości rdzenia kola zębatego.
    6. Zaprojektowanie procesów nanostrukturyzacji koła po nawęgleniu z uwzględnieniem wyników uzyskanych dla rdzenia w punkcie 5.
    7. Przeprowadzenie zaprojektowanych wariantów obróbki cieplnej na próbkach badawczych po nawęgleniu celem nanostrukturyzacji warstwy wierzchniej i ukształtowania właściwości rdzenia. Dokonanie pomiarów odkształceń hartowniczych, przeprowadzenie charakterystyki składu fazowego, mikrostruktury, naprężeń w warstwie oraz jej właściwości, w tym wytrzymałości zmęczeniowej, udarności w niskiej temperaturze oraz odporności na pękanie. Wybór stali oraz wariantu obróbki cieplnej dla ukształtowania najkorzystniejszych właściwości rdzenia i warstwy.
    8. Ocena jakości modelowych próbek badawczych wykonanych w ITeE-PIB z wybranej stali, przeznaczonych do naniesienia powłok niskotarciowych i przesłanie ich do NanoStal celem nawęglenia i przeprowadzenia obróbki cieplnej według parametrów opracowanych w Politechnice Warszawskiej. Sprawdzenie jakości obrobionych próbek i przekazanie ich do Patentusa dla pokrycia powłokami niskotarciowymi typu a-C:H:W i CrN+a-C:H:W. Analiza weryfikacyjna mikrostruktury próbek po procesach nakładania powłok niskotarciowych typu a-C:H:W i CrN+a-C:H:W i przesłanie do ITeE-PIB - dla zaplanowanych badań.
    9. Badania prototypowych kół zębatych po nawęglaniu i obróbce cieplnej: pomiary odkształceń hartowniczych po nawęglaniu i obróbce cieplnej, charakterystyka weryfikacyjna składu fazowego i naprężeń w warstwie wierzchniej oraz mikrostruktury w rdzeniu prototypowego kola oraz podstawowych właściwości. Przesłanie prototypowych kół do Patentusa celem naniesienia powłok niskotarciowych typu a-C:H:W i CrN+a- C:H:W.
    10. Badanie prototypowych kół zębatych po nawęglaniu, obróbce cieplnej i nanoszeniu powłok: pomiary odkształceń hartowniczych po nawęglaniu i obróbce cieplnej, charakterystyka weryfikacyjna składu fazowego i naprężeń w warstwie wierzchniej oraz mikrostruktury w rdzeniu prototypowego kola oraz podstawowych właściwości. Przesłanie prototypowych kół do ITeE-PIB dla dokonania badań przekładniowych.

    Zespół

  • Zespół Nano4Gears

    Zespół realizujący badania na WIM PW:

    Krzysztof Chmielarz

    Inż. Krzysztof Chmielarz

    Karolina Łukasik

    Mgr inż. Karolina Łukasik

    Dawid Myszka

    Dr hab. inż. Dawid Myszka, prof. PW

    WIP PW
    Łukasz Osika

    Łukasz Osika

    Cyprian Suchocki

    Mgr inż. Cyprian Suchocki