Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of Gage R&R in suitability analysis of a CMM used at FAMOT Pleszew

Michalski R., Wieczorowski M., Gapiński B., Glazowski P.

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2020

|

Vol. 40

1--6

EN

The subject of the article is the suitability analysis of a measuring system, specifically the Zeiss MMZ T 20 30 16 coordinate-measuring machine utilizing an extended procedure. The article outlines the measurement preparation process and presents the research station as well as the procedure for determining Repeatability & Reproducibility (R&R).

2

Modelling, manufacturability and compression properties of the CpTi grade 2 cellular lattice with radial gradient TPMS architecture

Maszybrocka J., Gapiński B., Dworak M., Skrabalak G., Stwora A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 4

719--727

EN

In the present study, a titanium cellular lattice structure with a mathematical designed porosity gradient was successfully fabricated using the selective laser melting method. The samples with smooth gradient transition of porosity of between 60% and 80% were received for different elementary cell geometries. Elementary cells belong to the triply periodic minimal surfaces family (G, D, I2Y, IWP). Each sample was subjected to a comprehensive analysis including: dimensional metrology and assessment of material defects (X-ray micro-tomography), surface morphology tests (scanning electron microscopy) and mechanical properties (universal testing machine). It has been shown that a cellular lattice with high dimensional accuracy (+ 0.16/– 0.08 mm) and full dense struts can be obtained. According to the assumption, the gradient increases the strength of the cellular lattice samples. The highest increase in plateau stress between the samples with and without gradient was found for the I2Y series (about 185%). Furthermore, it was found that the stress-strain response of the samples depends not only on total porosity, but also on the 3D geometry of the cellular lattice. The stress-strain curves for G, IWP and I2Y samples are smooth and exhibit three characteristic regions: linear elasticity, plateau region and densification region. The size of regions depends on the geometric features of the cellular lattice. For series D, in the plateau region, the fluctuations in stress value are clearly visible. The smoothest stress-strain curve can be noted for the G series, which combined with good mechanical properties (the plateau stress and energy absorbed, at respectively 25.5 and 43.2 MPa, and 46.3J and 59.5J for Gyr_80 and Gyr_6080, which corresponds to a strain of almost 65% and 50%) positively affects the applicability of cellular structures with such geometry.

3

Violin bridge vibrations - FEM

Kabała A., Niewczyk B., Gapiński B.

Vibrations in Physical Systems

|

2018

|

Vol. 29

art. no. 2018021

EN

Violin bridge transmits vibration of the strings on the violin body. In numerous publications, the feet of the bridge are often glued to a rigid surface. In this paper the authors present a model of the bridge based on springs. The movement of the top of the bridge is partially limited by the violin strings. This movement limitation is modelled as an additional spring. Furthermore, it is possible to introduce a model of sound post. The material of the bridge (maple) is modelled as anisotropic.

4

Właściwości mechaniczne nanokompozytowych warstw Ni-P/Si3N4 wytwarzanych metodą redukcji chemicznej na stopie aluminium AW-7075

Czapczyk K., Legutko S., Siwak P., Gapiński B., Cieślak G.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

942--948

PL

Przedstawiono wyniki badań mechanicznych właściwości warstw nanokompozytowych Ni-P/Si3N4 osadzonych metodą redukcji chemicznej na stopie aluminium AW-7075. Do wytwarzania warstw kompozytowych stosowano materiał ceramiczny Si3N4 w postaci polidyspersyjnego proszku o wielkości cząstek 20-25 nm. Fazę Si3N4 scharakteryzowano za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Morfologię wytworzonych warstw badano przy użyciu mikroskopu świetlnego. Metodą stykową za pomocą profilometru scharakteryzowano topografię badanych powierzchni. Badano wpływ zawartości fazy dyspersyjnej Si3N4 na właściwości mechaniczne warstw. Metodą DSI (depht sensing indentation) wyznaczono mikrotwardość Vickersa, moduł Younga i twardość Martensa badanych warstw. W celach porównawczych badano również warstwy Ni-P bez wbudowanej fazy dyspersyjnej oraz stop AW-7075 stanowiący podłoże wytwarzanych warstw. Wbudowanie cząstek Si3N4 w materiał warstwy Ni-P miało na celu zwiększenie twardości materiału powłokowego oraz określenie możliwości zastosowania tego rodzaju warstw kompozytowych do pokrywania wyrobów ze stopu aluminium AW-7075. Wyniki badań wykazały, że warstwy Ni-P/Si3N4 odznaczają się większymi wartościami twardości oraz modułu Younga niż warstwy Ni-P oraz wykazują dobrą adhezję do stopu AW-7075.

EN

The Ni-P/Si3N4 nanocomposite surface layers were produced by chem. redn. on Al alloy surfaces from aq. soln. of NiSO4, NaH2PO2 and dispersed ceramic phase Si3N4 (particle size of 20-25 nm) in presence of HO(CH2)2COOH puffer and studied for morphol., surface topog. and mech. properties (microhardness and Young modulus). The Ni-P/Si3N4 layers showed higher hardness and Young modulus and better adhesion to the AW-7075 alloy than the Ni-P layers.

5

The use of photogrammetry in improving quality of workpieces after an injection molding process

Wieczorowski M., Gapiński B., Grzelka M., Szostak M., Szymański M.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 2

134--144

EN

In the paper a possibility of utilization of modern measurement methods in production of plastic parts was presented. This was realized on an example of a bus seat manufactured by injection molding process. Coordinate measuring technique and its application range was briefly discussed. The results of static and dynamic photogrammetry were shown. Thermography was used to investigate cooling process of both: a mold and an object. Material that was used in research and to manufacture seats was also presented with its features and parameters. As it was shown in the research and analysis of results, thanks to utilization of modern measurement and analytic methods accuracy parameters of workpieces manufactured by injection molding process were significantly improved.

PL

Przedstawiono możliwość zastosowania nowoczesnych metod pomiarowych do analizy procesu produkcji elementów z tworzyw polimerowych. Omawianą analizę zastosowano do procesu wytwarzania fotela autobusowego metodą wtryskiwania. Na tym przykładzie opisano współrzędnościową technikę pomiarową i jej możliwości aplikacyjne. Pokazano wyniki badań metodą fotogrametrii statycznej i dynamicznej. Do analizy procesu stygnięcia formy i wypraski wykorzystano natomiast badania termowizyjne. Stwierdzono, że zastosowanie nowoczesnych metod pomiarowych i analitycznych umożliwia lepsze poznanie procesów i wprowadzenie zmian pozwalających na istotną poprawę parametrów dokładności wykonania wyprasek metodą wtryskiwania.

6

Wiarygodność pomiaru mikroskopowego geometrii frezu kulistego oraz jej wpływ na nierówności powierzchni po frezowaniu kopiowym

Mendak M., Wieczorowski M., Grochalski K., Gapiński B.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 8-9

710--712

PL

Zbadano nowe frezy w różnych warunkach oświetlenia i uzyskano szczegółowe modele 3D. Różnice w geometrii wierzchołka narzędzia spowodowały uzyskanie powierzhni o diametralnie różnych parametrach. Zaobserwowano wpływ wykruszenia na postać powierzchni. Otrzymane modele 3D posłużyły do utworzenia mapy ubytków materiału ostrza narzędzia skrawającego.

EN

New ball end mills in various lighting conditions were examined and detailed 3D models were obtained. Differences in the geometry of the tool tip resulted in a surface with drastically different parameters. The effect of the edge break was observed. The obtained 3D models were used to create a map of the material loss on the cutting edge of cutting tool.

7

Ocena nierówności powierzchni toczonej i zużycia ostrza z wykorzystaniem mikroskopu różnicowania ogniskowego

Mendak M., Wieczorowski M., Grochalski K., Gapiński B.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 8-9

724--726

PL

Autorzy zbadali element cylindryczny, wytoczony w stali 100Cr6 za pomocą okrągłych płytek wykonanych z węglika spiekanego, z czterema różnymi wartościami posuwu na obrót. Po każdym etapie obróbki narzędzie było poddawane pomiarowi, a po zakończeniu obróbki zmierzono topografię powierzchni wału. Następnie uzyskane wyniki poddano analizie oraz wyodrębniono dane dotyczące chropowatości i zużycia narzędzi.

EN

The authors examined the shaft machined in 100Cr6 steel with four different feeds per revolution using round carbide inserts. After each session, the insert was subjected to measurement, and, finally, roughness of the entire shaft was measured. The obtained results were then analyzed and the roughness and wear data of the tools were presented.

8

Friction reducing performance of carbon nanotubes covered pistons in internal combustion engines – engine test results

Kałużny J., Merkisz J., Kempa K., Gapiński B., Wróblewski E., Stepanenko A., Al-Karawi M.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 1

14--24

EN

This article discusses the posibility of reducing friction losses in internal combustion engines by using carbon nanotubes, pointing out the large potential of this application. Experimental pistons were made of standard aluminum alloy and coated with a layer of nanotube deposits by spraying them with an aqueous solution containing the binder. The proposed technology of applying layers of nanotubes can be adopted in industrial-scale production. Engine tests were carried out showing a significant reduction of the engine motoring torque, up to 16% for the experimental pistons, thus confirming the favorable tribological properties of nanotubes observed in tribological research and reported by many authors. Supplementary tests were carried out: SEM, EDS, coordinate measuring technique, and x-ray tomography. An alternative technology for hierarchical nanotube multilayer coatings electro-deposition was proposed.

9

The application of micro computed tomography to assess quality of parts manufactured by means of rapid prototyping

Gapiński B., Wieczorowski M., Grzelka M., Alonso P. A., Tomé A. B.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 1

53--59

EN

In the paper apossibility of using ametrology micro computed tomography (CT) to assess quality of parts made by rapid prototyping technique was presented. Additive manufacturing techniques dramatically change the approach to manufacturing process. Not long ago they allowed solely for obtaining aspatial model of apart in order to visualize its features. Nowadays, it is possible to produce elements and assembly groups with properties that make it possible to replace many parts manufactured using traditional casting or injection techniques. Polymer components created by means of 3D printing can be generated one layer of material after another. In many cases inner spaces (sections) are not fully filled in (solid), they are rather replaced by aspecially selected structure. Thanks to this it is possible to save material and reduce weight. To control these structures and to inspect joints between particular layers using anon-destructive method it is necessary to use ametrology micro CT. In the paper an application of X-ray computed tomography and assessment of measurement uncertainty regarding elements manufactured with fused deposition modeling (FDM) method using ABS 3D printing on UP! printer was presented. Inspection of both: inner structure and outer shapes as well as joints between them was performed basing on computer aided design (CAD) model.

PL

W pracy przedstawiono możliwość zastosowania pomiarowej tomografii komputerowej (CT) do oceny jakości elementów wykonanych techniką szybkiego prototypowania. Techniki wytwarzania addytywnego rewolucjonizują podejście do technik wytwarzania. Jeszcze niedawno pozwalały jedynie na uzyskanie przestrzennego modelu w celu jego wizualizacji. Obecnie możliwe jest uzyskanie gotowych elementów o właściwościach pozwalających na zastąpienie wielu wyrobów wykonywanych tradycyjnymi technikami odlewania lub wtryskiwania. Elementy polimerowe uzyskiwane za pomocą druku 3D wytwarzane są przez nakładanie kolejnych warstw materiału. W wielu wypadkach wewnętrzne przestrzenie (przekroje) elementu nie są całkowicie wypełnione, ale są zastępowane przez odpowiednio dobraną strukturę wewnętrzną. Pozwala to na oszczędność materiału i redukcję masy elementów. Kontrola jakości tych struktur, jak i połączeń pomiędzy poszczególnymi warstwami, jest możliwa w sposób nieniszczący jedynie za pomocą pomiarowej tomografii komputerowej. Metodę rentgenowskiej tomografii komputerowej zastosowano do oceny niepewności pomiaru elementów wykonanych z ABS techniką osadzania topionego materiału (FDM) z zastosowaniem drukarki UP! 3D. Dokonano badania i oceny na podstawie modelu projektowanego ze wspomaganiem komputerowym (CAD) z uwzględnieniem zarówno powierzchni zewnętrznych, jak i wewnętrznej struktury oraz połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami.

10

Zastosowanie tomografii komputerowej do pomiaru odchyłek okrągłości

Gapiński B., Wieczorowski M., Grochalski K., Peta K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1157--1159

PL

Oczekiwania klientów w zakresie jakości wyrobów nieustannie rosną. W związku z tym niewystarczająca jest kontrola samych wymiarów, a konieczne jest sprawdzanie odchyłek kształtu czy chropowatości. Znaczna większość wykonywanych obecnie pomiarów jest realizowana z wykorzystaniem urządzeń współrzędnościowych. Pomiarowa tomografia komputerowa jest najnowszą grupą współrzędnościowej techniki pomiarowej i wiele zagadnień z zakresu jej dokładności czy możliwości aplikacji jest ciągle otwartych. Przedstawiono wyniki badań elementów o różnych wartościach i postaciach odchyłki okrągłości. Elementy zostały zbadane na przyrządzie specjalizowanym do pomiaru odchyłek kształtu oraz na tomografie komputerowym. W przypadku tomografu użyto różnych strategii pomiarowych w celu weryfikacji jego obszaru zastosowania. Pomiar odchyłek kształtu na tomografie pozwala na weryfikację jakości wykonania elementów o trudno dostępnych przestrzeniach, ale również na kompleksową ocenę geometryczną, np. części wykonanych z tworzywa sztucznego i mierzonych tylko na tomografie.

EN

Customer expectations in terms of products quality are constantly growing. Therefore, to control only dimensions is not enough; it is necessary to check also the form deviation or roughness. The vast majority of measurement nowadays is carried out by different coordinate measuring devices. Measuring computed tomography is the newest field of coordinate measuring technique, which makes many aspects of its accuracy and possible applications still open. The paper presents the measurement results of elements with different values of roundness deviations. Examined samples were checked on a formtester and computed tomography. For CT measurement, different strategies to verify the influence on received results were used. The ability to measure form deviations on CT allows to verify the quality of hard to reach part areas, but also a comprehensive assessment of geometry, e.g. parts made of plastic and measured on CT.

11

Teoretyczne aspekty analizy wybranych źródeł błędów w profilowych pomiarach nierówności powierzchni

Wieczorowski M., Gapiński B., Grochalski K., Miller T.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 4

335--338

PL

Zaprezentowano teoretyczne podstawy zagadnienia błędów w profilowych pomiarach nierówności powierzchni. Omówiono wpływ pomiarowej końcówki stykowej (w tym geometrię, nacisk i lot) oraz optycznej, bazującej na efekcie konfokalnym chromatycznym. Poruszono kwestie związane z elementem odniesienia. Przedstawiono założenia parametrów dokładnościowych w analizie topograficznej.

EN

In the paper theoretical background regarding selected errors in profile methods of surface asperities measurements were presented. The influence of a tip was discussed for stylus (including geometry, pressure and flight) and optical probe basing on confocal chromatic effect. Problems connected with translation tables was described. Basic assumptions regarding accuracy parameters in topographical analysis was shown.

12

Pomiar geometrii i ocena powierzchni narzędzi za pomocą mikroskopu różnicowania ogniskowego

Brzozowski D., Wieczorowski M., Gapiński B.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 11

1020--1022

PL

Zaprezentowano możliwości pomiaru cech geometrycznych narzędzi skrawających i chropowatości powierzchni za pomocą mikroskopu różnicowania ogniskowego. Technologia ta wspiera producentów w rozwoju nowych produktów oraz w kontroli stanu zużycia krawędzi skrawającej i geometrii. Wszystkie pomiary, niezależnie od miejsca aplikacji, cechują się wysoką rozdzielczością, powtarzalnością i identyfikowalnością. Co więcej, mikroskopia różnicowania ogniskowego pozwala mierzyć nierówności powierzchni i wykruszenia ostrzy, co daje szerokie możliwości przeprowadzania analizy numerycznej jakości krawędzi. Technologia gwarantuje także stabilność uzyskiwanych wyników pomiarów nawet w warunkach produkcyjnych.

EN

Possibility of measuring the geometrical features of cutting tools and surface roughness by means of a focus-variation microscope is presented. This technology supports manufacturers in the development of new products and in the quality control of cutting edges and geometry. All measurements, regardless of the application site, are characterized by high resolution, repeatability and traceability. Furthermore, focus-variation microscopy allows measurement of surface irregularities and edge chipping, giving a wide range of possibilities for numerical analysis of edge quality. The technology also provides the stability of measurement results obtained even under production conditions.

13

Badania doświadczalne wybranych źródeł błędów w profilowych pomiarach nierówności powierzchni

Wieczorowski M., Gapiński B., Grochalski K., Miller T.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 4

339--343

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych związanych z wybranymi błędami w profilowych pomiarach nierówności powierzchni. Omówiono wpływ synchronizacji ścieżek pomiarowych, błędy skręcenia i możliwości przyrządów pomiarowych oraz zakłócenia pochodzące z otoczenia – zarówno wysoko-, jak i niskoczęstotliwościowe. Pokazano, że powtarzalność punktu początkowego i nawet powolne zmiany temperatury w otoczeniu przyrządu pomiarowego mają istotny wpływ na wiarygodność pomiarów.

EN

In the paper experimental results of research regarding selected errors in profile measurements of surface asperities were presented. Influence of synchronization of measurement tracks, errors coming from rotation and possibilities of measurement devices as well as interference from conditions in both: high and low frequencies were discussed. It was shown that repeatability of the first point and even slow temperature changes around a measurement device have a great influence on fidelity of results.

14

Piston assembly in the most powerful 2.0l diesel engine – case study of the current tribological system and innovative concepts for the future

Kałużny J., Merkisz J., Stepanenko A., Wróblewski E., Gapiński B., Piasecki A., Gallas D.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

127--133

EN

This article is a contribution to the ongoing debate on the scenario of the vehicle powertrains development. The directions of the internal combustion engines development in search of the possibility of effective economic and ecological indicators improvement have been indicated. It has been pointed out that this goal can be achieved through the use of nanotechnology in order to exceed the downsizing barriers resulting from the permissible mechanical loads for conventional materials. The article presents the study of the construction and materials used in the piston assembly of the most advanced four-cylinder, compression-ignition diesel engine currently in manufacture. Original concepts of nanotechnology have been proposed to reduce friction losses in major friction components of future engines with extremely high loads. The main idea is to verify the hypothesis that the sub-micron surface texture of the friction components obtained in the process of applying anti-wear outer layers can lead to an effective reduction of friction losses under real engine operating conditions. Computer simulations of the effects of introducing the surface texture in the upper sealing ring on friction loss confirm this hypothesis by showing friction value being reduced by 3-4% relative to the standard ring profile. In the summary, further advanced technologies designed to effectively utilize the unique properties of carbon nanotubes have been described.

15

Morphology and surface topography of Ti6Al4V lattice structure fabricated by selective laser sintering

Maszybrocka J., Stwora A., Gapiński B., Skrabalak G., Karolus M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 1

85--92

EN

Construction of metallic implants with a porous structure that mimics the biomechanical properties of bone is one of the challenges of orthopedic regenerative medicine. The selective laser sintering technique (SLS) allows the production of complex geometries based on three-dimensional model, which offers the prospect of preparing porous metal implants, in which stiffness and porosity can be precisely adjusted to the individual needs of the patient. This requires an interdisciplinary approach to design, manufacturing and testing of porous structures manufactured by selective sintering. An important link in this process is the ability to assess the surface topography of the struts of porous structure. The paper presents a qualitative assessment of the surface morphology based on SEM studies and methodology that allows for quantitative assessment of stereometric structure based on micro-tomographic measurements.

16

Influence of temperature gradient on surface texture measurements with the use of profilometry

Miller T., Adamczak S., Świderski J., Wieczorowski M., Łętocha A., Gapiński B.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 1

53--62

EN

The paper presents an analysis of influence of ambient temperature changes on the values of parameters in topography measurements with the use of different profilometry techniques. In order to check this, a series of measurements was performed. Two multiprofilometry instruments were used - a contact profilometer, further equipped with an interferometric transducer, and an optical one with a confocal probe. Measurements were performed on first-class flat interferometric glass and on an A-type roughness standard - under different conditions, with simultaneous registration of differences in ambient temperature values. These values were either intentionally changed or the temperature variations were the result of air conditioning control. The performed research showed that - despite the asperities on the surface being really small - there is a relationship between changes of temperature and the results obtained from the measured surface, which in some cases can be seriously distorted.

17

Zastosowanie metod fotogrametrycznych do projektowania i analizy foteli autobusowych i kolejowych

Wieczorowski M., Szymański M., Gapiński B., Rękas A., Szymański S., Grzelka M.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 12

1896--1897

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metod fotogrametrycznych do projektowania i badania foteli komunikacji masowej. Zaprezentowano zarówno fotogrametrię statyczną stosowaną do analizy geometrii foteli, jak i dynamiczną, wykorzystywaną m.in. w testach zderzeniowych. Pokazano zasady fotogrametrii i omówiono przykładowe badania.

EN

In the paper application of photogrammetry method to design and test seats for public transportation was presented. Both, static photogrammetry used for geometry analysis as well as dynamic one applied for crash tests were shown. Bases of photogrammetry and examples of inspections were briefly discussed.

18

Tomografia komputerowa w pomiarach grubości ścianek profili uzyskiwanych po gięciu

Gapiński B., Wieczorowski M., Grzelka M., Szymański M., Szymański S., Rękas A.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1712--1713

PL

Tomografia komputerowa (CT) jest najnowszą techniką pomiarową wśród metod współrzędnościowych. W artykule przedstawiono możliwość jej aplikacji do pomiaru i oceny profili uzyskiwanych w procesie gięcia. CT umożliwia ocenę grubości oraz analizę ewentualnych pocienień ścianek. Po uzyskaniu przestrzennego wyniku pomiaru pozwala również na ocenę w oparciu o model CAD. CT jest zaliczana do metod NDT, co pozwala również na kontrolę pęknięć czy porowatości.

EN

Computed tomography (CT) is the newest group belonging to coordinate measuring techniques. In the paper its application to measure and evaluate profiles obtained by bending was described. CT makes it possible to assess thickness of walls and detect places where it is too small. After obtaining a 3D image as a result of measurement it is also possible to compare the obtained data with a CAD file. CT is also considered as NDT technique, so all the pores and cracks can be easily inspected.

19

Fotogrametria dynamiczna w badaniach zderzeniowych foteli komunikacji zbiorowej

Wieczorowski M., Gapiński B., Grzelka M., Szymański M., Rękas A., Szymański S.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1718--1719

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie fotogrametrii dynamicznej do badań zderzeniowych foteli stosowanych w komunikacji zbiorowej. Zaprezentowano ideę funkcjonowania fotogrametrii oraz opisano przykładowy system. Omówiono procedurę prowadzenia badań i zaprezentowano wyniki badań crash testów.

EN

In the paper application of dynamic photogrammetry for crash test regarding seats used in public transportation was presented. An idea how photogrammetry works was depicted and an exemplary system was shown. A measurement procedure was described and results of crash tests were briefly discussed.

20

Przyrządy do pomiaru błędów kształtu

Wieczorowski M., Gapiński B.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 7-8

64--67

PL

W poprzednim wydaniu „STALI” opisaliśmy odchyłki kształtu występujące w technice. Kontynuując rozpoczęty temat, przedstawiamy metody pomiaru tych odchyłek i przyrządy, które są do tego procesu wykorzystywane.