Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Radiacyjnie modyfikowane polietylenowe sznury dylatacyjne

Głuszewski Wojciech

Postępy Techniki Jądrowej

|

2024

|

z. 1

36--40

PL

Dylatacje to celowo utworzone szczeliny w konstrukcji budowlanej, których zadaniem jest zapobieganie nadmiernym naprężeniom, spowodowanym zmianami temperatury oraz obciążeniami eksploatacyjnymi. Do wykonania dylatacji można stosować sznury o okrągłym przekroju wykonane z pianki polietylenowej. W przypadku mas budowlanych wylewanych na gorąco (np. asfalt) kord dylatacyjny powinien w czasie około 10 minut wytrzymać temperaturę do 210oC. Zbadano możliwości podniesienia termicznej odporności handlowych polietylenowych materiałów izolacyjnych poprzez radiacyjne sieciowanie. Wykorzystano polietylen spieniany zarówno metodami fizycznymi, jak i chemicznymi. Do modyfikacji właściwości użytkowych materiału komórkowego użyto wiązki elektronów i promieniowanie gamma. Zwrócono uwagę na radiolizę gazu obecnego w zamkniętych komórkach pianek. Może on w reakcjach z makrorodnikami na polietylenowych łańcuchach podnosić walory termiczne materiału.

EN

Expansion joints are intentionally created gaps in the building structure, the purpose of which is to prevent excessive stresses caused by temperature changes and operational loads. Round cords made of polyethylene foam can be used to make expansion joints. In the case of hot-poured building materials (e.g. asphalt), the expansion cord should withstand temperatures up to 210oC for about 10 minutes. The possibilities of increasing the thermal resistance of commercial polyethylene insulating materials through radiation cross-linking were investigated. Polyethylene foamed using both physical and chemical methods was used. Electron beams and gamma radiation were used to modify the functional properties of the cellular material. Attention was paid to the radiolysis of gas present in closed foam cells. In reactions with macroradicals on polyethylene chains, it can increase the thermal properties of the material.

2

Od radiacyjnej sterylizacji do modyfikacji polimerów

Głuszewski Wojciech

Postępy Techniki Jądrowej

|

2023

|

z. 3

21--27

PL

Zapotrzebowanie na tzw. zimne metody sterylizacji spowodowało, że opłacalne stało się projektowanie i budowa źródeł promieniowania jonizującego dużej mocy. Technologie radiacyjne pozwalają wyjaławiać wyroby w: dowolnej temperaturze, krótkim czasie oraz całej objętości (opakowaniu indywidulanym i zbiorczym). Działanie wiązki elektronów (EB), promieniowania gamma (γ) oraz hamowania nie pozostawia szkodliwych zanieczyszczeń. W artykule opisano, jak poszukiwania odpornych radiacyjnie tworzyw sztucznych dla zastosowań medycznych dały początek chemii radiacyjnej polimerów. Kolejnym przełomem było odkrycie zjawiska radiacyjnego sieciowania polietylenu, które współcześnie wykorzystuje się np. w: produkcji opon samochodowych, kabli elektrycznych i materiałów z tzw. pamięcią kształtu. Technologie radiacyjne rozwinęły się w kierunku bardzo zaawansowanych rozwiązań w zakresie naturalnych i syntetycznych polimerów. Przykładowo wymieniono badania nad: sieciowaniem materiałów komórkowych w produkcji wałków dylatacyjnych, modyfikację kompozytów polimerowych polipropylen(PP)/włókna konopne(HF) oraz PP/ścier drzewny.

EN

The demand for the so-called cold sterilization methods made it profitable to design and build high-power ionizing radiation sources. Radiation technologies allow sterilization of products at: any temperature, short time and the entire volume (individual and collective packaging). The action of electron beam (EB), gamma radiation (γ) and bremsstrahlung no harmful contaminants. The article describes how the search for radiation-resistant plastics for medical applications gave rise to the radiation chemistry of polymers. Another breakthrough was the discovery of the phenomenon of radiation cross-linking of polyethylene, which is currently used, for example, in the production of car tires, electric cables and materials from the so-called shape memory. Radiation technologies have developed into very advanced solutions in the field of natural and synthetic polymers. Examples include research on: cross-linking of cellular materials in the production of expansion rolls, modification of polymer composites polypropylene (PP) / hemp fibers (HF) and PP / wood pulp.

3

Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych zastosowanie technologii radiacyjnych do modyfikacji przyrządów półprzewodnikowych : wdrożenia przemysłowe

Bułka Sylwester

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 9

21--24

PL

Modyfikacja przyrządów półprzewodnikowych wiązką przyśpieszo nych elektronów polega na skróceniu czasu życia nośników mniejszo ściowych. Aby uzyskać odpowiednie warunki dla tego procesu, wyso koenergetyczne elektrony wytwarzają szereg defektów w kryształach krzemu. Istotną kwestią doboru parametrów procesu napromieniowa nia jest uzyskanie kompromisu pomiędzy zmniejszającym się czasu życia nośników, co prowadzi do polepszania zdolności przełączania, a jednoczesnym wzrostem napięcia przewodzenia, co ogranicza po ziom dopuszczalnego prądu obciążenia. Technika obróbki radiacyjnej w porównaniu do dyfuzyjnego wprowadzania domieszek metalicznych w półprzewodnikach oferuje: precyzję, niezawodność i powtarzalność wymaganych parametrów. Precyzyjna kontrola koncentracji genero wanych defektów zapewnia bardziej jednorodną charakterystykę elektryczną. Zastosowanie przyrządów półprzewodnikowych, takich jak diody Si i tranzystory MOSFET jest uznawane za jedną z innowa cyjnych metod, które można zastosować do pomiarów dozymetrycz nych wykonywanych w obszarze medycznym, a także w typowych systemach przemysłowych, gdzie dawka pochłonięta może waha się od 10 Gy do 50 kGy.

EN

Electron beam modification of semiconductor devices is based on the decrease of the lifetime of minority carriers after radiation treatment. To obtain suitable conditions for this process a number of defects are created in silicon crystals by high energy electrons. Certain irradiation conditions should be followed to obtain a com promise between decreasing carriers’ lifetime, which leads to the faster switching properties, but at the same time reduces load current level due to increase of the conduction voltage drop. The radiation processing technique, as compared to the introduction of metal impurities in semiconductors, offers: precision, reliabi lity and reproducibility of required properties. Precise control of the concentration of defects that are generated provides more uniform electrical characteristics. The irradiation process is very flexible and can be used for the processing of raw semiconductor components and for final products as well as for the improvement of the device properties. The use of semiconductor devices, like Si diodes and MOSFET transistors, are recognized as one of innova tive methods which can be used for dosimetry measurements as performed in the medical area, and also in typical industrial irra diators where the absorbed dose can range from 10 Gy to 50 kGy.

4

Electron beam surface hardening of steel C45

Śliwiński Piotr, Kubik Kamil, Kopyściański Mateusz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 6

27--35

EN

Surface hardening makes it possible to obtain high wear resistance of components exposed to friction without the need for hardening the entire element, thereby reducing stresses and deformations as well as process costs. The electron beam, due to its ease of dynamic deflection and focusing as well as very high heating rates, makes it possible to obtain surface layers of required properties. The article presents results of metallographic tests and Vickers hardness tests of electron beam hardened shafts made of steel grade C45. The hardening process resulted in the obtainment of layers having thickness not exceeding 400 μm and hardness not exceeding 900 HV0.1.

5

Electron beam surface hardening

Śliwiński Piotr, Węglowski Marek St., Kwieciński Krzysztof, Wieczorek Andrzej

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 1

7--20

EN

The surface hardening of steel components makes it possible to achieve high abrasive wear resistance without the necessity of hardening the entire cross-section of a given element. As a result, it is possible to apply lower stress and reduce the cost of the process. Because of very high heating rates (of up to 10^9 K/s) as well as the ease of dynamic deflection and focusing, the use of electron beam to harden component surfaces enables the obtainment of surface layers characterised by required properties. This article constitutes an overview of publications concerning electron beam-based surface hardening.

PL

Hartowanie powierzchniowe elementów stalowych umożliwia uzyskanie wysokiej odporności na zużycie w warunkach tarcia elementów, bez konieczności hartowania całego ich przekroju, wprowadzając mniej naprężeń oraz obniżając koszty procesu. Ze względu na bardzo wysokie prędkości nagrzewania, sięgające 109 K/s, a także łatwość dynamicznego odchylania i ogniskowania, zastosowanie wiązki elektronów do hartowania powierzchni elementów umożliwia uzyskanie warstw wierzchnich o wymaganych własnościach. W artykule przedstawiono przegląd prac dotyczących zagadnienia hartowania powierzchniowego wiązką elektronów.

6

Advanced methods of joining battery cells in the automotive industry

Kwieciński Krzysztof, Lota Katarzyna, Kiełbasiński Marcin, Pikuła Janusz, Węglowski Marek St., Śliwiński Piotr, Stano Sebastian, Urbańczyk Michał, Kowieski Szymon, Śliwiński Piotr, Jankowska Ewa, Mańczak Rafał, Szostak Rafał

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 5

15--21

EN

The article discusses tests performed within a state budget-subsidised research project Research into the Development of Joining Techniques for Battery Packs. The subject of research work includes the selection and development of technologies enabling the joining of battery cells and accumulators used in modern electric cars. The works conducted previously involved the performance of tests related to the joining of cells using ultrasonic welding, resistance welding, laser beam welding, electron beam welding and plasma arc welding. The technologies developed within the project will make it possible to optimize the manufacturing of Polish batteries.

PL

W ramach projektu badawczego dofinansowanego ze środków budżetu państwa pt. „Badania nad opracowaniem technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii” prowadzone są badania mające na celu dobór i opracowanie technologii łączenia ogniw i akumulatorów przeznaczonych do nowoczesnych samochodów elektrycznych. W trakcie prac przeprowadzono badania łączenia ogniw takimi metodami jak: zgrzewanie ultradźwiękowe i oporowe, zgrzewanie wiązką laserową, zgrzewanie wiązką elektronów, zgrzewanie ultradźwiękowe oraz spawania plazmowego. Opracowane technologie pozwolą na optymalizację procesu produkcji polskich baterii. W artykule omówiono dotychczas uzyskane wyniki.

7

Unikatowe cechy radiacyjnej sterylizacji i higienizacji

Głuszewski Wojciech

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2021

|

Vol. 10, nr 2

99--102

PL

Unikatowa technika radiacyjnej sterylizacji pozwala wyjaławiać wyroby w: krótkim czasie, dowolnej temperaturze (najczęściej otoczenia), całej objętości materiału, opakowaniu jednostkowym i zbiorczym. W odróżnieniu od tradycyjnych metod chemicznych (gazowych) w wyrobach nie pozostają szkodliwe zanieczyszczenia. Powstające dla potrzeb sterylizacji instalacje akceleratorowe oraz źródła promieniowań gamma i hamowania znalazły szybko wiele nowych zastosowań. Przykładowo do konserwacji (dezynfekcji i dezynsekcji) oraz renowacji obiektów istotnych dla dziedzictwa kulturowego. Sterylizację radiacyjną materiałów biodegradowalnych można obecnie połączyć z kontrolą czasu biosorbowalności implantów chirurgicznych. W artykule zwrócono uwagę na postępy w dziedzinie konstrukcji źródeł promieniowania jonizującego, które sprawiły, że techniki radiacyjne są obecnie powszechnie dostępne i ekonomicznie opłacalne.

EN

The uniqueness of radiation sterilization is that sterilization of products can be carried out in: short time, any temperature (usually ambient temperature), the entire volume of material, unit and collective packaging. Contrary to traditional chemical (gas) methods, the products do not contain harmful contaminants. The accelerator installations and sources of gamma radiation and bremsstrahlung x-ray created for sterilization quickly found many new applications. For example, for the maintenance (disinfection and disinfestation) and renovation of objects relevant to cultural heritage. Radiation sterilization of biodegradable materials can now be combined with time control of the biosorbability of surgical implants. The article highlights the advances in the design of ionizing radiation sources, which have made radiation techniques widely available and economically viable.

8

Electron beam melting of thermally sprayed layers – overview

Węglowski Marek St., Jachym Robert, Krasnowski Krzysztof, Kwieciński Krzysztof, Pikuła Janusz, Śliwiński Piotr

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 3

7--19

EN

Thermal spraying is one of the most common methods enabling the deposition of variously-purposed layers on surfaces of structural elements. However, in certain cases, the process of spraying itself is ineffective in terms of the stability and properties of protective layers. One of the possible solutions making it possible to reduce the porosity and improve the adhesion of surfaced layers involves their melting using the concentrated electron beam. The article contains an overview of reference publications concerning electron beam melting technologies.

PL

Natryskiwanie cieplne jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technologii wykonywania warstw o różnym przeznaczeniu na powierzchniach elementów konstrukcyjnych. W niektórych jednak przypadkach sam proces natryskiwania jest nieefektywny, z punktu widzenia trwałości i właściwości warstw ochronnych. Jednym z możliwych rozwiązań umożliwiających zmniejszenie porowatości oraz zwiększenie przyczepności warstw jest zastosowanie przetapiania powierzchni natryskiwanej za pomocą skoncentrowanej wiązki elektronów. W artykule przedstawiono przegląd literatury w zakresie technologii przetapiania przy użyciu wiązki elektronów

9

Electron beam brazing of austenitic stainless steel AISI 304

Kwieciński Krzysztof, Śliwiński Piotr

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 2

55--62

EN

Electron beam brazing is a joining technology combining the advantages of a precisely controlled heat source and those of vacuum brazing process. The oxide layer decomposes in high-temperature vacuum conditions, which improves the wetting process and, consequently, leads to the obtainment of more favourable properties of the brazed joint. In comparison with brazing in vacuum furnaces, the electron beam brazing process enables the precise heating of selected areas without the necessity of heating the entire element, which, in turn, results in smaller structural changes in the brazed material and the lower consumption of energy. During tests discussed in this article, sheets made of stainless steel AISI 304 were brazed using various copper and silver filler metals. Brazed joints were subjected to microstructural tests and shear strength tests. The results revealed the high efficiency of the electron beam brazing of corrosion-resistant steel sheets using filler metals.

PL

Lutowanie wiązką elektronów łączy w sobie zalety precyzyjnie sterowanego źródła ciepła, a także prowadzenie procesu lutowania w próżni. W warunkach wysokiej próżni i wysokiej temperatury warstwa tlenków ulega rozkładowi, co poprawia zwilżanie metalu, skutkując lepszymi właściwościami złącza. W porównaniu z lutowaniem w piecach próżniowych, lutowanie wiązką elektronów umożliwia nagrzewanie precyzyjnie wybranych obszarów bez konieczności nagrzewania całego elementu, co skutkuje mniejszymi zmianami strukturalnymi materiału rodzimego i mniejszym zużyciem energii. W niniejszym artykule blachy ze stali odpornej na korozję w gatunku AISI 304 lutowano przy użyciu różnych spoiw na bazie miedzi i srebra. Połączenia lutowane poddano badaniom mikrostruktury, a także próbie wytrzymałości na ścinanie. Wyniki badań potwierdzają dobrą jakość lutowania wiązką elektronów blach ze stali austenitycznej odpornej na korozję przy użyciu zastosowanych spoiw.

10

Interaction of Titanium with Ceramic Molds in the Conditions of Electron Beam Casting Technology

Kaliuzhnyi P., Voron M., Mykhanian O., Tymoshenko A., Neima O., Iangol O.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 3

27--32

EN

For the manufacture of near net shape complex titanium products, it is necessary to use investment casting process. Melting of titanium is promising to carry out by electron beam casting technology, which allows for specific processing of the melt, and accordingly control the structure and properties of castings of titanium alloys. However, the casting of titanium in ceramic molds is usually accompanied by a reaction of the melt with the mold. In this regard, the aim of the work was to study the interaction of titanium melt with ceramics of shell molds in the conditions of electron beam casting technology. Ceramic molds were made by using the following refractory materials – fused corundum Al2O3, zircon ZrSiO4 and yttria-stabilized zirconium oxide ZrO2, and ethyl silicate as a binder. Melting and casting of CP titanium was performed in an electron beam foundry. Samples were made from the obtained castings and electron microscopic metallography was performed. The presence and morphology of the altered structure, on the sample surface, were evaluated and the degree and nature of their interaction were determined. It was found that the molds with face layers of zirconium oxide (Z1) and zircon (ZS1) and backup layers of corundum showed the smallest interaction with the titanium melt. Corundum interacts with titanium to form a non-continuous reaction layer with thickness of 400-500 μm. For shell molds with face and backup layers of zircon on the surface of the castings, a reaction layer with thickness of 500-600 μm is formed. In addition, zirconium-silicon eutectic was detected in these layers.

11

Niestabilność mikroostrzy na powierzchniach katod wysokonapięciowych próżniowych układów izolacyjnych

Dobrzycki Arkadiusz, Opydo Władysław, Bieliński Kazimierz, Twardosz Grzegorz

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2020

|

No. 103

111--119

PL

W pracy przeanalizowano możliwości inicjowania przeskoku elektrycznego w próżniowych układach izolacyjnych przez topnienie mikroostrzy powierzchni katody układu izolacyjnego. Mikroostrza te są nagrzewane głównie rezystancyjnie przewodzonym prądem wiązki elektronów emitowanych. Analizowano układy izolacyjne z elektrodami wykonanymi z miedzi, aluminium oraz żelaza. Wyznaczono zależności minimalnej wysokości mikroostrzy, których topnienie wierzchołków powoduje ich wzrost, od wartości średniej natężenia pola elektrycznego w układzie oraz wartości współczynnika wzmocnienia natężenia pola elektrycznego przy wierzchołku mikroostrza. Do obliczeń wykorzystano program komputerowy napisany w środowisku Visual Studio 2013 w języku programowania C#.

EN

The paper examines the possibilities of initiating electrical breakdown in vacuum insulation systems by melting the microprotrusions of the cathode of the insulation system. These microprotrusions are heated mainly by resistively conducting current of an electron beam emitted by the microprotrusion. Insulation systems with copper, aluminum and iron electrodes were analyzed. The minimum dependencies of the microprotrusion were determined, whose melting of the vertices, under given conditions − the value of the macroscopic electric field strength and the coefficient of electric field intensification at the vertex − causes their increase. It can cause an electrical breakdown in the insulation system. Calculations were performed with the use of computer program developed in C# language in the Visual Studio 2013 environment.

12

Radiacyjna modyfikacja tworzyw polimerowych stosowanych w medycynie

Głuszewski Wojciech

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2020

|

Vol. 9, nr 3

163--167

PL

Za pomocą promieniowania jonizującego można korzystnie modyfikować właściwości materiałów polimerowych. Planując wykorzystanie naturalnych i syntetycznych polimerów w wyrobach medycznych i implantach chirurgicznych, należy pamiętać, że powinny być one wolne od wegetatywnych, przetrwalnikowych oraz zarodnikowych form mikroorganizmów. Techniki radiacyjne są unikatowymi metodami sterylizacji pozwalającymi w krótkim czasie wyjaławiać materiał w całej objętości, w dowolnej temperaturze (również warunkach kriogenicznych), w opakowaniu jednostkowym i zbiorczym. Co istotne, w odróżnieniu od tradycyjnych metod chemicznych (gazowych) działanie promieniowania jonizującego nie pozostawia szkodliwych zanieczyszczeń. Temat jest stale aktualny w związku z postępem w dziedzinie konstrukcji źródeł promieniowania jonizującego oraz pojawianiem się nowych tworzyw sztucznych. W szczególności zwrócono uwagę na radiolizę znajdujących coraz więcej zastosowań tworzyw biodegradowalnych. Jako przykład omówiono materiały komórkowe (pianki) na bazie polilaktydu (PLA) i polikaprolaktonu (PCL). W tym przypadku wielkością dawki pochłoniętej promieniowania można kontrolować (skracać) czas ich biowchłanialności. Wspomniano również o badaniach nad nowymi kompozytami typu polimer/metal wykorzystywanymi w ochronie radiologicznej, radiacyjnej polimeryzacji, którą można prowadzić bez inicjatorów i/lub katalizatorów oraz o modyfikacji powierzchni polimerów.

EN

Ionizing radiation can advantageously modify the properties of polymeric materials. When planning the use of natural and synthetic polymers in medical devices and surgical implants, it should be remembered that they should be free of vegetative, spore and spore forms of microorganisms. Radiation techniques are unique sterilization methods that quickly sterilize the material in its entire volume at any temperature (including cryogenic conditions), in unit and collective packaging. Importantly, unlike traditional chemical (gas) methods, ionizing radiation does not leave harmful contaminants. The topic is constantly relevant in connection with the progress in the field of construction of ionizing radiation sources and the emergence of new plastics. In particular, attention has been paid to the radiolysis of more and more applications of biodegradable plastics. As an example, cell materials (foams) based on polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL) are discussed. In this case, the amount of radiation absorbed dose can be controlled (shortened) their biosorbability time. The following were also mentioned – the research on new polymer/metal composites used in radiation protection, radiation polymerization that can be carried out without initiators and/or catalysts, and modification of polymer surfaces by tacking.

13

Rola mikrocząstek metalicznych w wytwarzaniu mikroostrzy na powierzchniach elektrod wysokonapięciowych próżniowych układów izolacyjnych

Dobrzycki Arkadiusz, Opydo Władysław, Bieliński Kazimierz, Twardosz Grzegorz

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2019

|

No. 98

207--215

PL

W pracy przeanalizowano możliwości wytwarzania mikronierówności na powierzchni elektrod wysokonapięciowych próżniowych układów izolacyjnych przez uderzające w powierzchnie elektrod małe bryłki materiału – mikrocząstki. Mikrocząstki są odrywane od powierzchni elektrod i przemieszczają się w przestrzeni międzyelektrodowej pod wpływem sił elektrostatycznych. W obliczeniach przyjęto, że mikrocząstki uderzające w powierzchnię elektrody mają kształt kuli i są wykonane z tego samego metalu co elektroda, w którą uderzają, Analizowano układy izolacyjne z elektrodami wykonanymi z miedzi, aluminium oraz tytanu. Wyznaczono zależności, od odległości międzyelektrodowej, minimalnej wartości napięcia na zaciskach układu izolacyjnego, pod wpływem którego przyspieszone mikrocząstki, o różnych promieniach, powodują odkształcenia powierzchni elektrod. Do obliczeń wykorzystano program komputerowy napisany w środowisku Visual Studio 2013 w języku programowania C#.

EN

The possibility of formation of microprotrusions of the surface of electrodes in high-voltage vacuum insulation systems by small metallic bumping microparticles was analyzed. The microparticles are separated from the surface of electrodes and they move in the interelectrode space under electrostatic forces. The assumption in the calculations was that the microparticles bumping the electrode surface are spherical in shape and are made of the same material as the electrode. Insulation systems with electrodes made of copper, aluminium and titanium were analyzed. Correlations between the length of vacuum gap and minimal values of voltage under which accelerated microparticles of various sizes cause deformations of the electrode surface were determined. Calculations were performed with the use of computer program developed in C# language in the Visual Studio 2013 environment.

14

Advanced studies and developments of the E.O. Paton electric welding institute in welding and allied technologies

Paton Boris E.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 1

7--18

PL

Omówiono szereg nowych rozwiązań Instytutu Spawania Elektrycznego, które zostały opracowane w ciągu ostatnich lat, w tym technologie i urządzenia do spawania z zastosowaniem wysokoskoncentrowanych źródeł energii – plazmowego, laserowego oraz wiązki elektronów. Opracowano technologie spawania: rur, tytanu o dużej grubości, stopów aluminiowo-litowych i stali o podwyższonej wytrzymałości, a także technologie parowo-gazowe służące do produkcji nanostrukturalnych materiałów do łączenia materiałów kompozytowych oraz międzymetalicznych. Opracowano również technologie i urządzenia do spawania i cięcia pod wodą, nowe narzędzia do spawania wiązką elektronów w otwartej przestrzeni kosmicznej. W celu zwiększenia trwałości i niezawodności spoin zaproponowano wykorzystanie po spawaniu obróbki z zastosowaniem impulsów prądu elektrycznego o dużej gęstości oraz przekuwanie mechaniczne o wysokiej częstotliwości. W zakresie badań nieniszczących opracowano urządzenia numeryczne na bazie przetworników mikroprocesorowych, a dla wyrobów o skomplikowanym kształcie – robot przemysłowy wyposażony w układ śledzenia. Opracowano nowy sposób hodowania monokryształów metali trudnotopliwych. Opisano nowe urządzenia i narzędzia do zgrzewania tkanek żywych.

EN

The article presents a number of recent solutions developed at the E.O. Paton Electric Welding Institute including technologies and equipment for welding performed using highly-concentrated power sources such as plasma, laser and the electron beam. The above-named technologies were developed in order to weld pipes, thick titanium, aluminium–lithium alloys and high-strength steels. The solutions presented in the article also include vapour-phase technologies used in the production of nanostructured materials enabling the joining of composite materials and intermetallics. The article also discusses newly developed technologies and equipment used in underwater welding and cutting as well as a new electron beam tool for welding in outer space. In addition, the article suggests the application of postweld treatment based on high-density electric impulses and high-frequency mechanical peening in order to increase the service life and reliability of welds. In addition, the article presents the use of digital equipment based on high-sensitive solid-body converters used in non-destructive tests of welded joints as well as the application of industrial robots provided with a technical vision system in relation to products characterised by complex geometry. The article also presents a new method enabling the growing of single crystals of refractory metals and new equipment enabling the welding of live tissues.

15

Własności i budowa mikrostrukturalna elementów wytwarzanych technologią szybkiego prototypowania przy użyciu wiązki elektronów

Węglowski M. S., Pilarczyk J., Błacha S., Jachym R., Dutkiewicz J., Rogal Ł.

Welding Technology Review

|

2018

|

R. 90, nr 9

28--32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu szybkiego prototypowania przy użyciu wiązki elektronów i materiału deponowanego w postaci drutu. Szybkie prototypowanie przy użyciu drutu jest wydajną metodą wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach ze stopów metali takich jak: stale stopowe, stopy niklu lub tytanu. Technologia ta znajduje zastosowanie przede wszystkim w przemyśle lotniczym, zwłaszcza wojskowym. Jest to związane z koniecznością wytwarzania elementów w produkcji jednostkowej oraz mało seryjnej. W ramach pracy określono warunki technologiczne procesu, dla których możliwe jest wykonanie elementów próbnych w postaci prostopadłościanów. Wykonano elementy próbne przy wykorzystaniu drutu spawalniczego ze stali odpornej na korozję w gatunku G 188 Mn. Przeprowadzono badania metalograficzne i wybranych własności mechanicznych. Materiał deponowany charakteryzuje się mikrostrukturą austenityczną z ferrytem delta, komórkowo-dendrytyczną. Występują duże dendrytyczne ziarna, które wydłużone są w kierunku odprowadzania ciepła - w kierunku podłoża. Twardość w materiale deponowanym wynosi od 192 do 273 HVO,05 w zależności od liczby warstw. W obszarze wymieszania z podłożem twardość osiąga wartość 355 HV0.05.

EN

In the paper the results of research on rapid prototyping using electron beam and deposited material in the form of wire are presented. Electron beam rapid prototyping with wire is an efficient method for manufacturing complex shapes from metal alloys such as alloy steels, nickel alloys or titanium. This technology is used primarily in the aviation industry, especially in the military as it is designed rather for a unit production or small series production. As part of the work, technological conditions of the process for which it is possible to deposit test pieces in the form of rectangular prism were determined. Test elements were made using a stainless steel wire grade G 18 8 Mn. Metallographic examinations and selected mechanical properties were investigated. The deposited material is characterized by austenitic with ferrite delta, cell-dendritic microstructure. There are large dendritic grains which are extended towards the heat dissipation – towards the substrate. The hardness in the deposited material is in the range of 192 to 273 HV0.05 depending on the number of layers. In the area of mixing with the substrate, the hardness reaches the value of 355 HV0.05.

16

Complex coatings obtained by a two source beam evaporation system

Smolik J., Mazurkiewicz A., Brudnias R., Piasek A.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 2

61--72

EN

The article presents the results of work on the verification of the technological capabilities of the EB-Dual BEAM device in the field of complex coatings, including gradient coating Ti↑-Zr↓, multi-pattern coating Ti-Zr, and multi-layer coating Ti/Ti-Zr/Zr. The obtained coatings were subjected to an analysis of changes in the chemical composition by the EDS method as a function of distance from the surface and observations of brittle fracture using scanning microscopy in order to analysis their internal structure. It has been shown that the use of two independent electron guns provides the ability to differentiate the chemical composition of two-component coatings independently from the character of these changes, i.e. linear changes, and step changes.

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczące weryfikacji możliwości technologicznych urządzenia EB-Dual BEAM w zakresie wytwarzania powłok złożonych, w tym: gradientowych Ti↑-Zr↓, wieloskładnikowych Ti-Zr oraz wielowarstwowych Ti/Ti-Zr/Zr. Wytworzone powłoki poddano analizie zmian składu chemicznego metodą EDS w funkcji odległości od powierzchni oraz obserwacjom przełomów z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej, w celu oceny ich budowy wewnętrznej. Wykazano, że wykorzystanie dwóch niezależnych dział elektronowych zapewnia możliwość różnicowania składu chemicznego powłok dwuskładnikowych niezależnie od charakteru tych zmian, tj. zmiany liniowe, zmiany skokowe.

17

Electron optics column for a new MEMS-type transmission electron microscope

Krysztof M., Grzebyk T., Górecka-Drzazga A., Adamski K., Dziuban J.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2018

|

Vol. 66, nr 2

133--137

EN

The concept of a miniature transmission electron microscope (TEM) on chip is presented. This idea assumes manufacturing of a silicon-glass multilayer device that contains a miniature electron gun, an electron optics column integrated with a high vacuum micropump, and a sample microchamber with a detector. In this article the field emission cathode, utilizing carbon nanotubes (CNT), and an electron optics column with Einzel lens, made of silicon, are both presented. The elements are assembled with the use of a 3D printed polymer holder and tested in a vacuum chamber. Effective emission and focusing of the electron beam have been achieved. This is the first of many elements of the miniature MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) transmission electron microscope that must be tested before the whole working system can be manufactured.

18

Electron beam-based fast prototyping - state of theart

Węglowski M. S.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 1

29--35

PL

Szybkie prototypowanie przy użyciu wiązki elektronów i materiału deponowanego w postaci drutu jest wydajną metodą wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach z kosztownych stopów technicznych metali, takich jak stale stopowe, stopy niklu lub tytanu. Zapotrzebowanie na metody szybkiego prototypowania związane jest z rozwojem nowych technologii w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i budowie maszyn. W pracy omówiono zalety metod szybkiego prototypowania w porównaniu do tradycyjnych technologii przetwarzania. Przedstawiono idee samej metody oraz podstawowe parametry procesu. Technologia szybkiego prototypowania przy użyciu drutu i wykorzystująca jako źródło energii wiązkę elektronów powinna zyskać uznanie wśród polskich przedsiębiorców, którzy są nastawieni na wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań w swoich przedsiębiorstwach.

EN

Fast prototyping involving the use of an electron beam and a deposited material in the form of a wire is an efficient method enabling the making of elements having complicated shapes and made of expensive technical alloys, e.g. alloy steels, nickel or titanium alloys. The demand for fast prototyping results from the development of new technologies in the automotive, aviation and machine-building industries. The article discusses the advantages of fast prototyping methods confronted with conventional prototyping methods as well as presents ideas behind the fast prototyping and primary process parameters. The fast prototyping technology involving the use of a wire and an electron beam as the source of energy should gain recognition among Polish entrepreneurs intended to implement innovative solutions in their companies.

19

Szybkie prototypowanie wiązką elektronów przy użyciu drutu : charakterystyka, metody

Węglowski M. S.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 9-10

96--99

PL

Szybkie prototypowanie wiązką elektronów przy użyciu drutu wpisuje się w ogólnoświatowy trend poszukiwania szybkich i skutecznych metod wytwarzania elementów o skomplikowanych kształtach z kosztownych stopów technicznych metali. Zapotrzebowanie na metody szybkiego prototypowania związane jest z rozwojem nowych technologii w przemysłach motoryzacyjnym, lotniczym i budowie maszyn. Technologia szybkiego prototypowania przy użyciu wiązki elektronów jest zazwyczaj stosowana do wytworzenia elementów z drogich stopów stali stopowych, stopów niklu lub tytanu, których wytwarzanie innymi konwencjonalnymi technologiami jest nieopłacalne lub technicznie niemożliwe do realizacji. W artykule przedstawiono idee samej metody oraz podstawowe parametry procesu. Przedstawiona technologia powinna zyskać uznanie wśród polskich przedsiębiorców, którzy są nastawieni na wprowadzenie innowacyjnych rozwiązań.

EN

The electron beam additive manufacturing process with wire is a part of a global trend to find fast and efficient methods of manufacturing elements of complex shapes from costly metal alloys. The demand for additive manufacturing is linked to the development of new technologies in the automotive, aerospace and machinery industries. The electron beam additive manufacturing technology is typically used to produce final parts from expensive alloys of stainless steels, nickel or titanium alloys, since their production using other conventional technologies is unprofitable or technically impossible. In the paper, the concept of the method and the basic parameters of the process are presented. This technology should gain recognition among Polish entrepreneurs who opt for the implementation of innovative solutions in their companies.

20

Wybrane własności aluminiowych złączy spawanych wiązką elektronów

Lange A., Białucki P., Ambroziak A., Derlukiewicz W., Harapińska E., Kosman A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 8

17--21

PL

Przedmiotem badań były złącza spawane wiązką elektronów w aluminiowych kołach tłumika drgań. Przeprowadzono badania makro- i mikroskopowe, pomiary twardości oraz próby statyczne rozciągania złączy.

EN

The subject of research was welded joints with the electron beam of aluminum wheels of the vibration damper. Were performed macroscopic and microscopic examination, hardness measurements and static tensile testing.