Conference papers (KTO)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item DEVELOPMENT OF A HIGH-PERFORMANCE TOOL FOR SUPERALLOY MACHINING (HRSA)(DAAAM International Vienna, 2023) Mezuliánik, Jan; Povolný, Michal; Kroft, LubošThe main objective of this article is to develop a new specialized cutting tool capable of efficiently machining difficultto-machine materials, such as martensitic stainless steels (e.g., AISI 440C, AISI 431, AISI 630), Inconel® 718 in AMS 5663 condition, Mionic 80, and Titanium Alloy Grade 5. These materials are commonly used in industries such as aerospace, space, energy, and medical. The article is focused on creating a complete tool assembly, which includes a new cutting insert with modified geometry and a special holder allowing for effective cooling of the cutting insert. The first part concentrates on the development and testing of the cutting insert, while the second part is dedicated to the development and testing of the entire tool assembly.
Item Jig for clamping the chuck during milling(DAAAM International Vienna, 2023) Šobora, David; Povolný, MichalNowadays, production processes are very demanding to constantly improve productivity, reduce the energy and ecological load and strive for the highest possible efficiency of the entire process. One of these aspects is precisely the reduction of secondary times when clamping the workpiece or fixtures. For example, clamping a universal chuck when milling on the table of classic machine tools or multi-axis milling centres. This issue is also related to many other companies that deal with piece or small-batch production of milled flat surfaces on rotary components. The aim of this article is to present a clamping jig that improves the clamping of chucks on the machine table, but at the same time it can be used for clamping other components or fixtures. The article deals with the principle of the product's function and the possibilities of its use in practice.
Item METHODOLOGY FOR TESTING: LABORATORY COMPARISON OF CLIMATE CHAMBERS IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY(DAAAM International Vienna, 2023) Skřivanová, Nikola; Melichar, Martin; Kašová, KateřinaThis paper describes the design of an experimental methodology for a laboratory comparison of two climate chambers in the context of performing a test with the attributes "Test: Humidity heat, cyclic 12+12 hours" according to DIN EN 600682-30: 2006-06. The objective was to verify the consistency of operation of these chambers for identical test setups in the environment of two accredited laboratories focusing on testing electronic components in the Automotive industry. The results of this research are a key element in ensuring consistency and reliability of test results for electronic components for the automotive industry. Further, this testing methodology and the comparison itself enhances the credibility of both laboratories. These results provide important insights for further development and optimization of climate chamber operations. This paper offers valuable information for automotive professionals involved in the process of testing and verifying electronic components under extreme climatic conditions.Item Enhancing Hydrophobic Properties Through Laser-Induced Surface Structuring(DAAAM International Vienna, 2023) Syrovátka, Šimon; Kožmín, Pavel; Maršálek, OndřejThis paper explores the use of lasers with a focus on surface engineering. Its primary aim is to generate surface structures capable of influencing the characteristics of the material that is tested. Mainly the wettability of the surface, more particularly the enhancement of hydrophobic properties. A laser machine with ultrashort pulses was used to produce hydrophobic surface structures. This paper concludes by evaluating the surface structures and describing the aspects that influence the genesis and proposed functions of these surface structures.Item Mechanical Properties of 18Ni-300 maraging steel manufactured by LPBF(Elsevier Science BV, 2019) Simson, Thomas; Koch, Jürgen; Rosenthal, Jakub; Kepka, Miloslav; Zetek, Miroslav; Zetková, Ivana; Wolf, Gerhard; Tomčík, Petr; Kulhánek, JiříThe purpose of this document is to investigate the influence of heat treatment on the mechanical properties of parts from MAR 300 (EN 1.2709) produced by LPBF. In order to compare the influence of the heat treatment on the parts properties, some parts were in the state solution annealed and others age hardened tested. For the quality in the LPBF the feedstock powder as starting material is of great importance. Therefore, powder characterization has been performed in order to work out ageing effects after multiple use. As a major ageing effect an increasing oxygen content could be identified which might affect process and parts quality. For industrial acceptance, AM parts need to be produced to the best available tolerances and with well-understood mechanical properties. For this purpose, the mechanical properties of the LPBF samples have been analysed and are compared to those properties for conventional samples. In this investigation, the mechanical tests (hardness test, tensile test and notch impact resistance) have been performed in horizontal and vertical directions of manufacturing by LPBF. The hardness increased from 333341 HV10 to 640656 HV10 after heat treatment. Simultaneously, the ultimate tensile strength (Rm) increases from 10561096 MPa to 19642102 MPa, while the break elongation (stot) is reduced from 11.316.0% to 2.04.5%. Aged samples show a significant decrease in toughness in the Notch Impact Test. A specifically designed ball joint test setup has shown that the frame manufactured by LPBF provides comparable results as a conventionally manufactured frame and is robust and suitable for the prototype production and test of car headlamps. (C) 2019 The Authors. Published by Elsevier B.V.Item Corrosion Resistance of 18Ni-300 maraging steel manufactured by LPBF(IOP Publishing Ltd, 2021) Simson, Thomas; Koch, Jürgen; Zetek, Miroslav; Zetková, IvanaThe study describes the corrosion behaviour of LPBF parts made of MAR 300 (EN 1.2709) in sulphuric acid. It includes the influence of the heat treatment on the part's properties as solution annealed and age hardened with reference to conventional samples. Laser remelted surfaces were examined as well. Due to the layered production of AM components, which is characteristic for this process, high surface roughness occurs. Therefore, for many applications and mostly on functional surfaces, complex post-processing of the surfaces is necessary. The reliable use of the manufactured components, demand knowledge of the specific influence of the selected post-processing methods on the electrochemical behaviour. The corrosion investigation takes place on different sample surfaces, such as milled, turned, sandblasted, untreated, grinded and laser-machined. The results show that there is no correlation between surface treatment and corrosion resistance. However, an increase in corrosion rate due to age hardening of the material can be observed for both LPBF and conventionally produced samples. By laser surface remelting of these age hardened samples, the corrosion resistance of these parts could be increased again, to the same level as in the solution annealed state.Item ANALYTICAL CALCULATION AND EXPERIMENTAL MEASUREMENT COMPARISON OF BOLTED JOINT WITH INSERT FOR COMPOSITE SANDWICH PANEL(DAAAM International Vienna, 2023) Kašová, Kateřina; Melichar, MartinThis paper addresses the design of a structural joint involving a composite sandwich panel. In the context of composite sandwich panels, ensuring a robust connection between the panel and other structural elements is essential. Typically, these components are secured to the composite panel through bolted joint, making the bolted joint between the composite panel and the structural structure the focus of this paper. The primary focus here is on the design methodology of a passthrough insert with a hot bonded joint.Item The Effect of the Concentration of Degreasing Agent on the Thickness of the Layer Created by Cataphoretic Painting(Springer Cham, 2024) Peti, Damián; Dobránsky, Jozef; Hatala, Michal; Radchenko, Svetlana; Gombár, Miroslav; Čep, RobertThe cataphoresis process used mainly in the automotive industries and engineering companies is ensuring the creation of long-term resistance on the surface of the material against the effects of corrosion. The given technological process consists of applying a concentration of high-quality epoxy resins and pigments to electrically conductive surfaces which ensures the creation of a protective anti-corrosion layer. Technological and process factors represent an analysis of the influence of the concentration of degreasing agent PRAGOLD 57N mixture on the properties of layer created by the technological process of cataphoretic painting. The specified technological factors affecting the technological process are tested on eighty-eight VDA239-100 CR4 samples which were chosen for experimental planned methodology (DoE). The samples are subsequently subjected to the measuring of the thickness of the created anti-corrosion layer by the chosen measurement device Elcometer 456 which took accordance to an ISO standards. By the Statistic program were created graphical dependencies that displayed the influence of factors on the created thickness coating. The main goal of the given article is to define the optimal conditions of degreasing agent mixture through the DoE for the technological process of cataphoretic painting.Item Monitoring of Technological Factors to Change the Length of the Crack Created by Cataphoretic Coating(Springer Cham, 2024) Fejko, Patrik; Dobránsky, Jozef; Michalik, Peter; Gombár, Miroslav; Čepová, LenkaCataphoresis, also called E-coating, electrocoating or electrophoretic coating, is the process of applying a concentration of high-quality epoxy resins and pigments to electrically conductive surfaces in order to increase the materials’ resistance to corrosion using electrochemical principles. Cataphoresis, also called E-coating, electrocoating or electrophoretic coating, is the process of applying a concentration of high-quality epoxy resins and pigments to electrically conductive surfaces in order to increase the materials’ resistance to corrosion using electrochemical principles. Thus, electrolytic deposition is the most suitable method for creating an anti-corrosion protective layer on metal surfaces with complex shapes. Through this method, it is possible to ensure uniformity and a smooth anti-corrosion coating, regardless of the shape and complexity of metal surfaces. The aim of this research was to analyze the influence of more critical factors affecting the crack length found. In the planned experiment, samples made of steel type VDA 239–100 CR4, CR5 were used. A total of 88 separate samples were made in accordance with the Design of Experiments methodology using a central composite plan. For sample 83, the technological operation of chemical degreasing was omitted, and for sample 84, in addition to degreasing, activation and phosphating were also performed. During the bending test, the concentration factors of the degreasing solution and the deposition time in the degreasing solution were monitored. The results were displayed in graphical dependencies.Item EFFECT OF FEED AND DEPTH OF CUT ON CHIP SHAPE(DAAAM International Vienna, 2023) Kroft, Luboš; Povolný, Michal; Mezuliánik, JanMachining processes, fundamental to modern manufacturing, require a precise understanding of various parameters, with cutting conditions playing a central role. Optimal feed and depth of cut combinations are critical in achieving efficiency. Tool testing under diverse conditions is imperative to discern effective strategies for productivity enhancement and tool longevity. The chip formation process is a crucial element of production, profoundly influencing machining efficiency. Choice of basic cutting conditions and tool attributes significantly affects chip formation. Feed and depth of cut parameters hold immense importance in machining, impacting chip thickness and morphology. Machining processes encompass turning, milling, drilling, and grinding, each presenting unique challenges related to feed, depth of cut, and chip formation. This review focuses on turning technology, delving into existing research on chip formation, feed rate, and depth of cut. Insights gained from the literature emphasize the need for further research to bridge existing knowledge gaps regarding the intricate relationships between these parameters, particularly under diverse machining conditions. The study highlights the significance of tool testing in achieving optimal machining outcomes and presents a methodology utilizing long-term durability tests to understand the effect of feed rate and depth of cut on chip formation, providing practical insights into tool behaviour and chip morphology.Item ADDITIVE MANUFACTURING OF THIN-WALLED INCONEL 718 BRACKETS FOR EXTREME CONDITIONS(DAAAM International Vienna, 2023) Sýkora, Jindřich; Kroft, LubošThe demand for components capable of withstanding extreme conditions, including high and low temperatures and corrosive environments, continues to grow. In the aerospace industry, where weight is a critical factor, there is a pressing need for lightweight components made from materials like Inconel 718. Furthermore, there is high economic as well as ecological cost associated with subtractive manufacturing of light components from advanced materials. The high material removal rates are taxing on the tools and a significant amount of raw material is unutilized. This paper presents an approach to manufacturing thin-walled components from Inconel 718 using additive manufacturing techniques, which greatly reduces material waste. Additionally, with this approach, no complex fixturing is needed. Variants of the additive manufacturing approach are proposed and compared to subtractive manufacturing. The effectiveness of 3D printing is among other things dependent on the part orientation, therefore, several print orientations are compared. Finally, a sample component is manufactured using the DMLS method. The load case is simulated, and the simulation is verified in a use case. In conclusion, we propose an innovative approach for manufacturing thin-walled aerospace components from Inconel 718 with reduced reliance on skilled labour. This approach offers significant advantages in terms of material efficiency and cost-effectiveness.Item Micromachining with usage of LASER(Západočeská univerzita v Plzni, 2015) Čermák, Adam; Kožmín, PavelThis article combines basic information of laser problems and options of laser process controlling during micromachining. Possibilities of process controlling from view of laser source are characterized. The interaction of laser beam with workpiece (absorption and laser pulse length) is briefly defined. Next chapters deal with laser setting, which is divided into movement controlling of laser beam and laser beam setting from view of process parameters. Other part of the article compares advantages and disadvantages of micromilling and laser micromachining, where the similar attributes are confronted. The end of this article is dedicated to summarization of problems, which occur during laser micromachining, conclusion and possible recommendations eliminating mentioned problems.Item Comparison of optimized and conventional cooling when turning stainless steel(DAAAM International Vienna, 2022) Lukáš, Adam; Sýkora, JindřichKorozivzdorné oceli jsou materiály, jejichž spotřeba nepřetržitě roste. Nicméně jejich obrábění může být problematické. Oproti uhlíkovým ocelím je řezný nástroj je pod vyšším mechanickým a tepelným napětí, čímž nastává rychlé opotřebení nástroje. Aby se tomu dalo vyvarovat, jsou často udržovány nízké řezné rychlosti, čímž se prodlouží životnost nástroje i přes nižší produktivitu. Použití řezné kapaliny má také prospěšný efekt, avšak ten může být zvýšen, pokud je řezná kapalina dodávána přímo na řeznou hranu. To umožňují optimalizované nástroje s vnitřními kanálky. Cílem tohoto článku je porovnat opotřebení nástroje při použití přesného a konvenčního chladicího systému. Drsnost soustružených vzorků vyrobených z korozivzdorné oceli AISI 316 byla taktéž zaznamenána. Ze závěru vyplývá, že přesné chlazení má značný vliv na opotřebení nástroje a řezná rychlost může být nastavena výše. Jinými slovy, produktivita obrábění je zvýšena. Opotřebení nástroje je navíc předvídatelnější a řezný proces spolehlivější.Item Effect of cutting liquids and oils in machining process on environmental(DAAAM International Vienna, 2022) Bícová, Kateřina; Tomášková, TetjanaUdržitelnost je naléhavým úkolem společenského rozvoje, který se stále více dostává do centra pozornosti. Zpráva Brundtland komise OSN z roku 1987 dospěla k závěru, že lidstvo by mohlo učinit rozvoj udržitelným, pokud bude splňovat „potřeby současnosti, aniž by ohrozil schopnost budoucích generací uspokojovat své vlastní potřeby“. Průmyslové podniky zavádějí systém environmentálního managementu na dobrovolné bázi a jeho zaváděním se zavazují provádět všechny své činnosti způsobem šetrným k životnímu prostředí. Cílem příspěvku je zaměřit se na problematiku vlivu kovozpracujícího průmyslu, konkrétně třískového obrábění, na životní prostředí. Na základě analýzy navrženého registru environmentálních aspektů dle požadavků ISO 14001 se zaměřujeme na aspekty, které nejvíce ohrožují životní prostředí a snažíme se jejich vliv minimalizovat. V tomto případě se jedná konkrétně o řezné kapaliny používané při obrábění. Snahou je připravit podklady pro přípravu na certifikaci společnosti dle ISO 14001 a hlavně navrhnout nápravná opatření k minimalizaci dopadů na životní prostředí.Item Risk management during a process of designing a technical product(DAAAM International Vienna, 2022) Kašová, Kateřina; Skřivanová, NikolaČlánek se zaměřuje na aplikaci řízení rizik při tvorbě technických aplikací na konkrétní případové studii. Případová studie se zabývá výrobou zdravotnické pomůcky z nekonvenčního materiálu, konktrétně se jedná o chránič holenní kosti. V úvodu článku jsou popsána základní teoretická východiska, tato východiska jsou použita pro stanovení klíčových rizik, která jsou následně popsána a vyhodnocena na základě pravděpodobnosti a dopadu. Definovaná rizika jsou poté zahrnuta do fáze návrhu zdravotní pomůcky, tak aby bylo dosaženo co největšího přínosu řízení rizik již v rámci prevence.Item Innovation in the problematics of turning with a linear cutting edge(DAAAM International Vienna, 2022) Maršálek, Ondřej; Horák, Lukáš; Syrovátka, Šimon; Zatloukal, TomášTechnologie žárového nástřiku je rozvíjejícím se trendem v povrchové úpravě obrobků. To umožňuje vyrobit velmi tvrdý, otěruvzdorný a korozivzdorný povrch při zachování houževnatého jádra. Existuje několik aplikačních metod žárového nástřiku, které nejsou technologicky náročné, ale výsledná kvalita povrchu nanášené vrstvy není kvalitní. Povrch je drsný a rozměrově i geometricky nepřesný. Je tedy nutné jej dále obrábět. Současným způsobem obrábění žárových nástřiků je broušení, které je dosti pomalé a v některých případech zbytečně přesné, což zvyšuje náklady. Proto se vyvíjejí další způsoby obrábění, např. soustružení pomocí nástroje s lineární řeznou hranou. Významnou výhodou této metody je výrazné zkrácení obráběcích časů a možnost využití celého břitu břitové destičky. Pro přesné nastavení polohy řezné hrany ve stroji byl vytvořen program v programovacím jazyce Python, který určuje počet možných řezů na řezné hraně v závislosti na hloubce řezu a úhlu nastavení řezné hrany.Item Influence of tool geometry on the process of turning TI-6AL-4V(DAAAM International Vienna, 2022) Sýkora, Jindřich; Syrovátka, ŠimonTitanové slitiny jsou široce využívány v leteckém a zdravotním průmyslu a tato odvětví zpravidla vyžadují dílce vyrobené s vysokou přesností a dobrou kvalitou povrchu. Poměr mezi Youngovým modulem pružnosti a pevností je u titanových slitin přibližně poloviční v porovnání s ocelí C45QT. Toto se při obrábění projevuje většími deformacemi obrobku, které jsou způsobeny řeznými silami. To je zvlášť problematické při výrobě štíhlých dílů. Tato práce je zaměřena na analýzu procesu soustružení slitiny Ti-6Al-4V při různých řezných podmínkách. Vyráběna byla válcová a kuželová geometrie. Řezné síly byly zaznamenány a vyhodnoceny s cílem nalézt podmínky pro minimalizaci komponenty Fp z celkové řezné síly. Výsledkem této minimalizace by mělo být snížení deformace obrobku se kterou se pojí snížení vibrací, a tedy zlepšení kvality obrobeného povrchu a geometrické přesnosti. Byly použity pozitivní břitové destičky tvaru ISO C a D s rádiusem špičky 0,2 mm. Variována byla hodnota hloubky řezu.Item Analysis of clamping optimization for HFM connector during measurement(DAAAM International Vienna, 2022) Skřivanová, Nikola; Melichar, Martin; Kašová, KateřinaTento článek se zaměřuje na kvantifikaci vlivu a optimalizaci upnutí HFM konektoru při hodnocení soustřednosti vnitřního kontaktu vůči vnější rozetě v automobilovém průmyslu. Navazuje na článek Analýza vlivu upnutí při měření HFM konektoru. V předchozím experimentu, který byl proveden v akreditované laboratoři automobilové společnosti, byl zjištěn negativní vliv upnutí HFM konektoru při měření soustřednosti pomocí digitálního mikroskopu Keyence VHX-5000. Nyní byla předchozí zjištění ověřena a byl navržen nový způsob upínání dílů. Nový způsob upínání tento negativní vliv odstranil. Tento přínos nejlépe dokládají získaná data.Item Vibration measurement during milling by acoustic emission(DAAAM International Vienna, 2022) Povolný, Michal; Kroft, Luboš; Sýkora, JindřichVýrobní procesy jsou v dnešní době velmi náročné na neustálé zvyšování produktivity, snižování energetické a ekologické zátěže a snahu o co nejvyšší hospodárnost celého procesu obecně. Pro optimalizaci jakéhokoli procesu je nezbytné, aby bylo možné měřit jeho kvalitu a upravovat jeho chování ideálně "just in time". V případě obrábění jsou velkým problémem vibrace. Tento jev, který vždy doprovází obrábění a zejména frézování, má zásadní negativní dopad. Cílem tohoto článku je představit možnost měření vibrací jak pomocí speciálních nástrojových držáků od firmy SCHUNK, tak nepřímo pomocí metody snímání akustické emise. Článek se rovněž zabývá podstatou samotných vibrací, jakož i porovnáním obou metod a validací výsledků.Item Application of linear cutting edge technoligy for machining NiCrBSi thermal spray(DAAAM Interrnational Vienna, 2022) Zatloukal, TomášV současnosti jsou stále více kladeny nároky na vlastnosti strojních součástí především v oblasti materiálového inženýrství. S tímto faktem se zvyšuje uplatnění speciálních druhů aplikací např. žárového stříkání, které má zvýšit odolnost proti mechanickému opotřebení, korozi a oxidaci. Funkčnost stříkané plochy není příliš vhodná z důvodu vysoké drsnosti povrchu, následné obrobení je tedy žádoucí. U velmi tvrdých nástřiků jako je NiCrBSi se pro snížení drsnosti používá technologie broušení. Tento článek se zabývá myšlenkou obrábění tohoto nástřiku pomocí technologie soustružení. Byl zkoumán proces obrábění s použití lineární řezné hrany při různých řezných podmínkách. K obrobení byly použity čtvercové destičky z karbidu IC20. Výsledkem experimentu bylo poznání procesu obrábění v závislosti na drsnosti povrchu a velikosti opotřebení břitové destičky.
