Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody badania zjawisk zachodzących podczas cięcia strugą wodno-ścierną pod kątem prognozowania głębokości i topografii powierzchni obrobionej. Cz. 1

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 9-10

63--67

PL

Artykuł przedstawia zrealizowane metody badawcze w odniesieniu do prognozowania głębokości oraz profilu chropowatości powierzchni po cięciu wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną. W pierwszej części przedstawiono metodykę modelowania interakcji strugi tnącej z powierzchnią przedmiotu dla wybranych materiałów metodą elementów skończonych.

EN

The paper presents the testing methods used for the prognosis of the depth and roughness profile of a surface after abrasive waterjet cutting. The first part describes the methodology of modeling the interaction of the abrasive waterjet with the surface for selected materials using the finite element method.

2

Metody badania zjawisk zachodzących podczas cięcia strugą wodno-ścierną pod kątem prognozowania głębokości i topografii powierzchni obrobionej. Cz. 2

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 11-12

44--46

PL

W drugiej części artykułu zamieszczono wyniki badań drgań głowicy podczas procesu cięcia, na podstawie których dokonano próby wykazania bezpośredniego związku pomiędzy drganiami a chropowatością powierzchni.

EN

In the second part of the article, the results of the cutter head vibration tests during the cutting process is presented, based on which the direct relationship between vibrations and the roughness of the surface has been demonstrated.

3

Wpływ wybranych parametrów na otrzymywaną jakość powierzchni przecięcia dla stali S355MC podczas cięcia laserem gazowym CO2

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 7-8

34--40

PL

Rozwój i coraz większa popularność niekonwencjonalnych metod kształtowania przedmiotów wiążą się z wymogiem zapewnienia odpowiedniej jakości powierzchni obrabianych. W budowie maszyn chropowatość powierzchni nie tylko odpowiada za walory estetyczne, ale wpływa również na jakość współpracujących ze sobą części maszyn. Topografia powierzchni znacząco wpływa również na odporność na ścieranie i korozję, jak również na wytrzymałość zmęczeniową, szczelność i dokładność położenia. Artykuł przedstawia technologię cięcia laserowego CO2 oraz wpływ wybranych warunków cięcia na otrzymaną jakość powierzchni.

EN

The development and increasing popularity of unconventional methods of shaping workpieces is related to the requirement of ensuring the quality of the surfaces machined. In machine construction, surface roughness is not only responsible for the aesthetic qualities, but also affects the quality of the machine parts that work together. Surface machined topography also significantly influences abrasion and corrosion resistance as well as fatigue strength, tightness and position accuracy. This article presents laser CO2 cutting technology, the effect of selected cutting conditions on the surface quality obtained.

4

Identyfikacja częstotliwości i postaci drgań maszyny AWJ w aspekcie drgań głowicy

Wala T., Lis K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

876--878

PL

W ramach kompleksowych badań dotyczących wpływu drgań na proces cięcia wodno-ściernego AWJ (abrasive water jet) artykuł podejmuje temat identyfikacji własności modalnych maszyny z uwzględnieniem głowicy wodno-ściernej. Przeprowadzono eksperymentalną analizę modalną głównych podzespołów bramowej konstrukcji maszyny, tj. belki nośnej wraz z suportem narzędziowym i głowicą tnącą. Wyznaczenie własności modalnych maszyny pozwoliło na identyfikację tych drgań, które bezpośrednio wynikają z konstrukcji maszyny, oraz wskazanie ich w sygnale zarejestrowanym podczas cięcia.

EN

As part of a comprehensive study of influence of vibrations on the abrasive waterjet process, this article discusses about the identification of modal properties of the waterjet machine including the cutter head. The experimental modal analysis of the main gantry components of the machine construction was carried out, i.e. the carrier beam with the tool support and the cutter head. Determination of the modal properties of the machine allowed the identification of these vibrations, which are directly attributable to the construction of the machine and indicate them in the signal registered during the cutting.

5

Wpływ procesu impregnacji na mikrostrukturę tworzywa ogniotrwałego

Pochwała T., Śliwa A., Wala T.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 4

6--9

PL

W pracy zaprezentowano możliwości osiągania korzystnych zmian mikrostruktury wyrobów ogniotrwałych, wynikające z zastosowania niestandardowej operacji technologicznej, jaką jest nasycanie. Nasycanie glinokrzemianowych materiałów wypalanych lejnymi zawiesinami tlenku glinu powoduje zmiany parametrów mikrostruktury, polegające na redukcji porowatości otwartej, zmniejszeniu mediany rozkładu średnic porów i średniej średnicy porów odpowiednio o 86,6% i 71,1%. Zastosowanie procesu impregnacji umożliwia uzyskanie materiałów glinokrzemianowych o udziale porów o średnicach poniżej 1 μm, na poziomie 42%. Skutkiem zmian mikrostruktury powinien być wzrost odporności korozyjno-erozyjnej tworzyw na działanie agresywnych czynników niszczących. Zaproponowano obszar stosowania ulepszonych materiałów ogniotrwałych.

EN

The work presents the possibilities of achieving the favourable microstructural changes of refractory products resulting from the application of non-standard technological operation, during the impregnation proccess. Impregnation of aluminosilicate fired materials with castable suspensions of alumina powder causes microstructural parameters changes, comprising of open porosity, the reduction of pore diameter distribution median and average pore diameter by 86,6% and 71,1%, respectively. The application of the impregnation process enables obtaining aluminosilicate materials with a 42% shore of pores having diameters less than 1 μm. The microstructural changes result should increase the resistance of corrosive and erosive materials to aggressive destructive factors. An area of application for the improved refractory materials have been suggested.

6

Badania chropowatości powierzchni wycinanych metodą wodno-ścierną i laserową

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2016

|

nr 1-2

109--113

PL

Proces cięcia wysokociśnieniową struga tnącą znacząco różni się od procesu cięcia wiązką laserową, jeśli chodzi o zmiany parametrów chropowatości przeciętej powierzchni w odniesieniu do zmiany podobnych parametrów obróbki. Skąd wynikają te różnice?

7

Zmiany mikrostruktury betonu ogniotrwałego z kotła rusztowego po pracy w instalacji energetycznej w warunkach współspalania biomasy z węglem kamiennym

Wala T., Czechowski J., Psiuk B.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 24

81--96

PL

W artykule przedstawiono badania zmian mikrostruktury betonu glinokrzemianowego z dodatkiem SiC po pracy w kotle rusztowym w warunkach współspalania biomasy. W badaniach wykorzystano technikę mikroskopii świetlnej (LM), mikroskopii skaningowej (SEM/EDS) oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Wykazano, że przyczyną szybkiego zużywania się betonu była złożona korozja chemiczna i mechaniczna. Korozja chemiczna polegała głównie na reakcji ziaren SiC obmurza ogniotrwałego ze składnikami gazowymi i stałymi, bogatymi m.in. w alkalia, MgO, CaO, siarkę i fosfor, znajdującymi się w spalinach i pyłach oraz na tworzeniu się wtórnych produktów w postaci narostu. Wykazano, że korozja mechaniczna następowała wskutek dużych naprężeń w materiale, których obrazem w mikrostrukturze były liczne mikropęknięcia i pęknięcia osłabiające wytrzymałość materiału z powodu utlenienie SiC i powstawania krystobalitu, z którym mogą wiązać się zmiany wymiarów liniowych kształtek betonowych wyłożenia kotła.

EN

The manuscript presents microstructural studies of aluminosilicate with the addition of SiC refractory castable from the grate-fired boiler after service in the co-firing of coal and biomass conditions. Light microscopy (LM), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM / EDS) and X-ray diffraction (XRD) were used. It was shown that the cause of rapid wear of the concrete was both mechanical and chemical corrosion. Chemical corrosion was based mainly on SiC grains reaction with the gaseous and solid phases contained the alkali, MgO, CaO, sulfur and phosphorus components. Due to chemical reactions between components the accretion was formed and subsequent process of liquid phase secretion and infiltration of refractory material was observed. The mechanical corrosion was the result of high mechanical stresses in the material iniciated by SiC oxidation and formation of cristobalite. It led to the dimensional changes of the castable and formation of numerous microcracks and cracks that weaken the strength of the material.

8

Badania nad materiałami ogniotrwałymi z Cr2O3 i Al2O3 do zastosowania w procesach gazyfikacji węgla

Czechowski J., Pochwała T., Wala T.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 24

7--20

PL

Przeprowadzono próby spiekania Cr2O3 i z wytypowanych spieków przygotowano wypalone w 1650°C tworzywa ogniotrwałe. Równolegle wykonano próby betonów korundowych bez i z dodatkiem Cr2O3 oraz z i bez mikrokrzemionki, które następnie wypalono w 1500°C. Przedstawiono własności otrzymanych materiałów i ich mikrostruktury oraz wyniki przeprowadzonych testów korozyjnych na działanie zsyntetyzowanego żużla o składzie zbliżonym do występujących w procesach gazyfikacji węgla. Stwierdzono wysoką odporność korozyjną wytworzonych materiałów na bazie spiekanego Cr2O3 w porównaniu z materiałami korundowymi.

EN

Investigation of Cr2O3 sintering were carried out and prepared sinters were used to obtain fired at 1650°C refractories. In parallel alumina castables with and without microsilica and with and without Cr2O3 additions were made and obtained samples were fired at 1500°C. The properties and microstructure of obtained materials were characterized. Corrosion tests using synthesized slag with the composition close to that of existed in gasifires has been carried out. Despite comparable thermo mechanical properties of alumina materials without silica higher corrosion resistance was found in case materials on the base of Cr2O3 sinters.

9

Pomiary drgań podczas procesu cięcia strugą wodno-ścierną pod kątem oceny jakości powierzchni

Wala T., Lis K.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1084--1085

PL

W artykule podjęto dyskusję na temat wpływu drgań występujących podczas procesu cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną na chropowatość powierzchni przecinanego przedmiotu. O jakości obrabianej powierzchni decydują głównie czynniki wynikające z ustawień samych parametrów procesu cięcia. Przedstawione badania eksperymentalne wskazują jednak, że nie bez znaczenia są również parametry drgań towarzyszących obróbce.

EN

Article undertakes discussion about the impact of vibrations occurring during the abrasive waterjet machining on the surface roughness of the workpiece. The quality of the machined surface depends mainly on factors arising from the cutting process parameters, however, the presented experimental studies also show that the size of the frequency of oscillation also directly affect on the roughness machined surface.

10

Analiza drgań pod kątem otrzymywanej chropowatości powierzchni cięcia podczas obróbki wodno-ściernej

Wala T., Lis K.

Inżynieria Maszyn

|

2016

|

R. 21, z. 1

80--91

PL

Artykuł podejmuje dyskusję wpływu drgań występujących w procesie cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną na otrzymywaną chropowatość powierzchni przecinanego przedmiotu. O jakości obrabianej powierzchni decydują głównie czynniki wynikające z ustawień samych parametrów procesu cięcia, jednak przedstawione w artykule badania eksperymentalne wykazują, że nie bez znaczenia są również drgania, towarzyszące obróbce.

EN

Article undertakes discussion about the impact of vibrations occurring during the abrasive waterjet machining on the surface roughness of the workpiece. The quality of the machined surface depends mainly on factors arising from the cutting process parameters, however, the presented experimental studies also show that the size of the frequency of oscillation also directly affect on the roughness machined surface.

11

Maszyny do cięcia wysokociśnieniową strugą wodną i wodno-ścierną

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 7-8

46--52

PL

Z reguły decyzja o zakupie maszyny wodno-ściernej wynika z potrzeb wykonywania usług obróbki materiałów, które trudno obrobić innymi metodami. Na potrzebę kupna takiej maszyny wpływa również główna jej zaleta: brak zmian strukturalnych wynikających z wpływów cieplnych na powierzchni przecięcia (stąd często używana wobec obróbki wysokociśnieniową strugą wodną nazwa: „na zimno”). Poniżej przedstawiono uzasadnione przypadki, w których zalecane jest stosowanie cięcia metodą wodno-ścierną.

12

Badanie oddziaływań siłowych podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną

Wala T., Lis K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD2

415--423

PL

Siły reakcji wynikające z kontaktu narzędzia z przedmiotem obrabianym zależą od wielu czynników, m.in. od parametrów obróbki oraz własności materiału i narzędzia. W przypadku obróbki skrawaniem na ostrzu narzędzia w układzie kartezjańskim definiuje się trzy składowe sił wzajemnie prostopadłych. Podobnie jest w przypadku cięcia wysokociśnieniową strugą wodną, dla której w analogicznym układzie określa się dwie siły składowe na jej czole (jest to siła posuwowa i siła wgłębiania) oraz siłę prostopadłą do poprzednich, zwaną boczną. Czoło strugi tnącej definiowane jest jako punkt jej styku z przedmiotem w strefie usuwania materiału. Rozkład sił definiowany jest w punkcie leżącym na stycznej do czoła strugi tnącej. Styczna czoła strugi zmienia kąt pochylenia w zależności od punktu odchylenia strugi, co istotnie wpływa na wzrost siły posuwowej kosztem siły wgłębiania. Zwiększanie grubości przedmiotu bez zmiany parametrów cięcia wpływa negatywnie na zmniejszenie zdolności erozyjnej wzdłuż kierunku siły wgłębiania i na wzrost odchylenia strugi tnącej będącej konsekwencją wzrostu siły posuwowej. Zmiana prędkości cięcia wpływa wprost proporcjonalnie na zmianę siły posuwowej. Zmiana wymienionych parametrów wpływa też na zmianę wartości siły bocznej. Z punktu widzenia topografii powierzchni przeciętej jej jakość spada wskutek wzrostu siły posuwowej, natomiast wzrost siły wgłębiania – decydującej o efektywności cięcia – wpływa na polepszenie jakości powierzchni. Artykuł przedstawia metodę wyznaczania sił podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną w kierunkach zdefiniowanego układu ortogonalnego. Do pomiaru sił wykorzystano tor pomiarowy z czteroukładowym piezoelektrycznym czujnikiem siły. Dla zdefiniowanych parametrów procesu wyznaczono siły w trzech kierunkach, tj. siły: posuwową, wgłębiania i boczną. W ramach badań sporządzono wykresy zmian wartości sił w zależności od prędkości posuwowej głowicy tnącej dla wybranych materiałów przedmiotu ciętego.

EN

The reaction forces due to contact of the tool with the workpiece, depends on many factors, which include processing parameters, material properties and tools. In the case of machining with the cutting edge defines three component of forces mutually perpendicular in the Cartesian system. The same is the case of high-pressure abrasive waterjet cutting, in which the analogical system defines two component forces on forehead of waterjet (i.e. feed force and drill force), and a force component perpendicular to those forces, which called the lateral force. The front face of the cutting waterjet is defined as a point of its contact with the workpiece in the zone of material removal. The distribution of forces is defined at a point on the tangent to the face of waterjet. Tangent face of waterjet changes an angle of the jet depending on localization of point, where the jet is deflected from the her axis, which significantly affects the growth of feed force at the expense of drill force. Without changing the cutting parameters, the increasing the thickness of the workpiece has a negative impact on capacity reduction erosion along the direction of the drill force and the deflection of cutting jet increasing as a consequence of increase in feed force. The change the cutting speed affects directly proportional to the change of feed force. Changing these parameters also affects the change in value of the lateral force. From the point of view of the machined surface topography increase feed force affects the deterioration of the surface, while the drill force is the force which determines the cutting efficiency influences the improvement of the quality of the cut surface. This article presents a method for determining the cutting forces during the high pressure abrasive waterjet cutting in the direction defined by an orthogonal system. For measuring the forces were used the piezoelectric 4-axis force sensor with the defined measuring track. For a defined conditions of process were obtained forces in three directions, i.e. the feed force, drill force and lateral force. The study show the relations of changes the forces value, depending on the speed of the cutting head cutter for the selected materials of workpiece.

13

Modyfikacja mikrostruktury wyrobów zestawu syfonowego w celu podwyższenia ich odporności na erozyjno-korozyjne oddziaływanie stali

Pochwała T., Barański J., Śliwa A., Wala T.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 3

298--303

PL

Zaprezentowano koncepcję i możliwości wynikające z zastosowania procesu impregnacji wyrobów zestawu syfonowego. Nasycanie materiałów glinokrzemianowych lejnymi zawiesinami tlenku glinu i tlenków glinu i krzemu powoduje korzystne zmiany mikrostruktury, polegające na redukcji porowatości otwartej, zmniejszeniu średniej średnicy i mediany rozkładu średnic porów oraz wzroście udziałów porów o średnicach mniejszych niż 1 µm kosztem porów większych. Impregnacja wyrobów zestawu syfonowego skutkowała wzrostem ich odporności erozyjno-korozyjnej na oddziaływanie przepływającej stali przez układ syfonowy oraz zmniejszeniem ilości wtrąceń niemetalicznych w odlewanej stali. Opracowane rozwiązanie przetestowano w warunkach przemysłowych w ZWK Celsa Huta Ostrowiec Sp. z o.o.

EN

The work presents a concept and possibilities resulting from application of the impregnation process for bottom casting assembly materials. Impregnation of aluminosilicate materials with castable suspensions of alumina powder or alumina and silicon oxide powders causes favourable microstructural changes, comprising the reduction of open porosity, the reduction of average pore diameter and pore diameter distribution median as well as an increase in the share of pores having diameters below 1 µm at the cost of larger pores. The impregnation of bottom casting assembly materials results in an increase in their resistance to the erosive and corrosive action of steel flowing through a system of bottom casting, and in a decrease of the amount of non-metallic inclusions in the cast steel. The developed solution was tested under industrial conditions at ZWK Celsa Huta Ostrowiec Sp. z o.o.

14

Dolomitowy klinkier topiony o obniżonej zawartości domieszek do produkcji ogniotrwałych tworzyw wypalanych

Niesyt M., Wala T.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 3

262--267

PL

Z dolomitu dewońskiego z Brudzowic uzyskano dwa rodzaje klinkierów: spiekany otrzymany metodą spiekania dwustopniowego oraz topiony. Klinkier topiony wykazał lepszą odporność na hydratację w porównaniu z klinkierem spiekanym, co wynika z jego większej gęstości pozornej i bardziej grubokrystalicznej struktury. Tworzywa wypalane otrzymane z ziaren topionych wykazały wyższą ogniotrwałość pod obciążeniem, lepszą stabilność wymiarów po wypaleniu i podobną wytrzymałość mechaniczną w porównaniu z tworzywami uzyskanymi z ziaren spiekanych. Ogniotrwałość pod obciążeniem wyznaczona w atmosferze redukującej była znacznie większa niż mierzona w atmosferze utleniającej. Odporność na hydratację wypalonych tworzyw zależy od ich porowatości otwartej. Wprowadzenie klinkieru magnezjowego przyczyniło się do znacznej poprawy tego parametru.

EN

Two kinds of clinkers have been obtained from Devonian dolomite of the Brudzowice deposit: sintered clinker produced by a two-stage sintering method, and fused one. The latter shows better hydration resistance in comparison to the sintered clinker due to its higher apparent density and more coarse-grained structure. Fired samples obtained from the fused clinker show higher refractoriness under load, better dimensional stability after sintering and similar cold crushing strength in comparison to the samples prepared from the sintered clinker. Refractoriness under load measured under a reducing atmosphere is much higher than measured under an oxidizing atmosphere. Hydration resistance of fired samples depends on their open porosity. The incorporation of magnesia clinkers contributes to a notable improvement of this parameter.

15

Ceramiczne tworzywa piankowe otrzymywane metodą odlewania żelowego przy wykorzystaniu bezazotowych monomerów organicznych

Lipowska B., Śliwa A., Czechowska K., Wala T., Psiuk B.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 3

268--273

PL

Otrzymano ceramiczne tworzywo piankowe na bazie Al2O3, w którego wytwarzaniu zastąpiono toksyczne akrylamidy zestawem wodorozpuszczalnych monomerów nie zawierających atomów azotu w cząsteczce: akrylan 2-hydroksyetylu i diakrylan poliglikolu etylenowego. Określono rodzaj i ilość dodatków upłynniacza i środka powierzchniowo czynnego oraz udział tlenku glinu w zawiesinie, umożliwiających uzyskanie stabilnej, maksymalnie napowietrzonej piany. Polimeryzację spienionych zawiesin, w celu uniknięcia zjawiska inhibicji tlenowej, prowadzono w atmosferze azotu. Otrzymane półfabrykaty wypalono w temperaturach z zakresu 1500-1700 °C. Po wypaleniu tworzywa scharakteryzowano, oznaczając ich podstawowe właściwości fizyczne i obserwując mikrostrukturę. Stwierdzono, że zastosowanie w procesie odlewania żelowego (ang. gelcasting) mniej szkodliwych dla zdrowia i ekosystemu substancji żelujących umożliwia otrzymanie porowatego tworzywa o oczekiwanych, wysokich parametrach jakościowych.

EN

The aim of the undertaken work was to obtain an Al2O3-based foam ceramic product during the manufacture of which toxic acrylamides were replaced by a set of water-soluble monomers with no nitrogen atoms in their particles: 2-hydroxyethyl acrylate and poly(ethylene glycol) diacrylate. The type and amount of additives (deflocculant and surface active agent) as well as the alumina content in a suspension that enable obtaining a stable, maximally aerated foam were determined The polymerization of foamed suspensions was carried out in the nitrogen atmosphere in order to avoid the phenomenon of oxygen inhibition. The obtained half-finished products were fired at 1500-1700 C. After firing, the products were characterised by determining their basic physical properties and microstructure. The obtained results indicate a possibility of using less toxic monomers to produce foam ceramic products by the gelcasting method.

16

Analiza MES głowicy tnącej stosowanej w obróbce strumieniem wodno-ściernym. Cz. 2

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 11-12

76--79

PL

Konstrukcja głowicy do cięcia strumieniem wodno-ściernym musi zapewnić takie warunki, w których strumień będzie stanowił optimum swoich możliwości, z równoczesnym zapewnieniem trwałości pojedynczych komponentów głowicy. Metoda elementów skończonych (MES) wydaje się dobrym narzędziem do prześledzenia całek drogi kształtowania się strumienia wewnątrz głowicy tnącej. Analiza kształtowania się strumienia tnącego, a później analiza wpływu tego strumienia na komponenty ogniskujące ten strumień to główne zagadnienie poniższego artykułu.

EN

The abrasive waterjet cutting method uses a tool in the form of the focused water beam with abrasive particles. Very high velocity of waterjet in contact with the machined surface of a workpiece causes rapid removal of material. The jet formation of such high efficiency requires adequate construction of the cutter head, in which, in very short time intervals, focusing of waterjet and mixing of waterjet of very high velocity with abrasive particles take place. The design of the cutter head must in this respect ensure the conditions in which the abrasive waterjet will be in optimum of its abilities whilst ensuring the sustainability of the individual components of the cutter head. The finite element method (FEM) seems to be a good tool to trace the path of shaping waterjet inside the cutter head. The analysis of the cutting waterjet and later analysis of the impact of the waterjet on components focusing this jet is the main issue of the article.

17

Analiza MES głowicy tnącej stosowanej w obróbce strumieniem wodno-ściernym. Cz. 1

Wala T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 9-10

90--92

PL

Konstrukcja głowicy do cięcia strumieniem wodno-ściernym musi zapewnić takie warunki, w których strumień będzie stanowił optimum swoich możliwości z równoczesnym zapewnieniem trwałości pojedynczych komponentów głowicy. Metoda elementów skończonych (MES) wydaje się dobrym narzędziem do prześledzenia całej drogi kształtowania się strumienia wewnątrz głowicy tnącej. Analiza kształtowania się strumienia tnącego, a później analiza wpływu tego strumienia na komponenty ogniskujące ten strumień to główne zagadnienie poniższego artykułu.

EN

The abrasive waterjet cutting method uses a tool in the form of the focused water beam with abrasive particles. Very high velocity of waterjet in contact with the machined surface of a workpiece causes rapid removal of material. The jet formation of such high efficiency requires adequate construction of the cutter head, in which, in very short time intervals, focusing of waterjet and mixing of waterjet of very high velocity with abrasive particles take place. The design of the cutter head must in this respect ensure the conditions in which the abrasive waterjet will be in optimum of its abilities whilst ensuring the sustainability of an individual components of the cutter head. The finite element method (FEM) seems to be a good tool to trace the path of shaping waterjet inside the cutter head. The analysis of the cutting waterjet and later analysis of the impact of the waterjet on components focusing this jet is the main issue of the article.

18

Pomiary sił podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną

Lis K., Wala T.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2014

|

nr 1

63--72

PL

Artykuł przedstawia metodę wyznaczania sił podczas cięcia wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną w kierunkach zdefiniowanego układu ortogonalnego. Do pomiaru sił wykorzystano stanowisko do montażu czteroskładowego czujnika piezoelektrycznego wraz z torem pomiarowym. Dla zdefiniowanych parametrów procesu wyznaczono siły w trzech kierunkach tj. siła posuwowa, siła wgłębiania i siła boczna. W ramach badań przedstawiono wykresy zmian wartości sił w zależności od prędkości posuwowej głowicy tnącej dla wybranych materiałów przedmiotu ciętego.

EN

This article presents a method for determining the cutting forces during the high pressure abrasive waterjet cutting in the direction defined by an orthogonal system. For measuring the forces were used the piezoelectric 4-axis force sensor with the defined measuring track. For a defined conditions of process were obtained forces in three directions, i.e. the feed force, drill force and lateral force. The study show the relations of changes the forces value, depending on the speed of the cutting head cutter for the selected materials of workpiece.

19

Analiza erozji materiału podczas uderzenia wysokociśnieniowej strugi tnącej metodą elementów skończonych

Wala T.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2014

|

nr 1

127--140

PL

Artykuł przedstawia kilka sposobów modelowania procesu obróbki wodno-ściernej oraz wpływ pojedynczych składników tego strumienia na erozję materiałową z zastosowaniem metody elementów skończonych. Analizę uderzenia strumienia tnącego na powierzchnię przedmiotu obrabianego wraz symulacją erozji materiałowej wykonano w środowisku Autodyna Ansys.

EN

The article presents some approaches of the abrasive waterjet process of machining with determining the influences of single components of jet on the material erosion using the finite elements method. The Autodyna Ansys environment was used to analysis of interaction waterjet tool on the top surface of workpiece with the erosion material simulation. The model results were verified with the experimental research.

20

Zmiany fazowe i mikrostrukturalne filtrów ceramiczno-węglowych podczas filtracji staliwa

Lipowska B., Witek J., Wala T., Karwiński A., Wieliczko P., Asłanowicz M., Ościłowski A.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 3

281--285

PL

Przeprowadzono próby filtracji stopionego staliwa z zastosowaniem dwóch rodzajów nowoopracowanych filtrów o budowie piankowej, w których fazą wiążącą cząstki ceramiczne był węgiel. W jednym z nich źródłem węgla był grafit płatkowy i pak węglowy, natomiast w drugim grafit zastąpiono tańszym prekursorem węgla. Nowoopracowacowane filtry wypalono w temperaturze 1000 °C, zdecydowanie niższej niż stosowane obecnie filtry z ZrO2. Podczas prób filtry poddano działaniu płynącej strugi metalu o temperaturze 1650 °C przez czas 30 sek. Dokonano charakterystyki właściwości filtrów przed i po wykonaniu próby filtracji. Stwierdzono, że powierzchniowa reakcja stopionego metalu z materiałem ścianek filtra, której efektem są lokalne zmiany mikrostruktury i składu fazowego, nie powoduje degradacji mechanicznej tworzywa w stopniu wpływającym na wymagany czas pracy filtra. Zmiany te nie powodują również uwalniania się elementów filtra do staliwa, a tym samym jego wtórnego zanieczyszczenia.

EN

Trials of cast steel filtration using two types of newly-developed foam filters, in which carbon bonded ceramic particles, have been conducted. In one of the filters, the source of carbon was composed of flake graphite and coal-tar pitch, while in the other one the graphite was replaced by a cheaper carbon precursor. The newly-developed filters were fired at 1000 °C which is much lower than in the case of the currently applied ZrO2-based filters. During filtration trials, the filters were subjected for 30 seconds to the attack of a flowing stream of metal, having a temperature of 1650 °C. Properties of the filters were characterised before and after the filtration trial. It has been found that molten metal reacted with material of the filter wall surface, which resulted in local changes in its microstructure and phase composition with no degradation of the filters’ mechanical properties and no secondary contamination of cast steel.