Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of magnetron powering mode on various properties of TiO2 thin films

Wiatrowski A., Mazur M., Obstarczyk A., Kaczmarek D., Pastuszek R., Wojcieszak D., Grobelny M., Kalisz M.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 4

748--760

EN

In this paper, comparative studies on the structural, surface, optical, mechanical and corrosion properties of titanium dioxide (TiO2) thin films deposited by continuous and sequential magnetron sputtering processes were presented. In case of continuous process, magnetron was continuously supplied with voltage for 90 min. In turn, in sequential process, the voltage was supplied for 1 s alternately with 1 s break, therefore, the total time of the process was extended to 180 min. The TiO2 thin films were crack free, exhibited good adherence to the substrate and the surface morphology was homogeneous. Structural analysis showed that there were no major differences in the microstructure between coatings deposited in continuous and sequential processes. Both films exhibited nanocrystalline anatase structure with crystallite sizes of ca. 21 nm. Deposited coatings had high transparency in the visible wavelength range. Significant differences were observed in porosity (lower for sequential process), scratch resistance (better for sequential process), mechanical performance, i.e. hardness:elastic modulus ratio (higher for sequential process) and corrosion resistance (better for sequential process).

2

Projekt aplikacji komputerowej umożliwiającej sterowanie robotem przemysłowym Kawasaki RS003N

Grobelny M., Jarosiński S., Pieniak D., Sobaszek Ł., Piłat M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2016

|

Nr 10

164--175

PL

Roboty znajdują szerokie zastosowanie w dzisiejszym przemyśle. Najczęściej wykorzystuje się je, aby zastąpić ludzi w pracy na stanowiskach niebezpiecznych, bądź uciążliwych. Niemiej jednak, coraz bardziej popularnym trendem w robotyce staje się współpraca robota z człowiekiem. Zagadnienie to stanowi nowe wyzwanie w tej dziedzinie – usuwane są bowiem bariery bezpieczeństwa, a ich działanie zastępowane jest inteligentnym oprogramowaniem robota. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie projektu zespołowego dotyczącego stworzenia aplikacji komputerowej, która umożliwia sterowanie robotem przemysłowym. W pracy omówiono także ideę współpracy robotów z ludźmi, przedstawiono stanowisko badawcze wyposażone w robota Kawasaki RS003N na którym realizowano prace, zaprezentowano aplikację opracowaną w języku Visual Basic, jak i metodykę programowania robota.

EN

Nowadays, robots are widely used in the industry. Mainly purpose of its implementation is to replace human at the danger and oppressive work stations. However, an increasingly popular trend in robotics is a human-industrial robots cooperation. This issue represents a new challenge in this area. The paper presents the results of group project on creating software which helps to industrial robot control. First of all, the idea of a human-industrial robots cooperation was presented. Moreover, the laboratory station equipped with a Kawasaki RS003N robot was outlined. In the final part of the paper the authors discussed the prepared software and industrial robot programming methodology.

3

Zastosowanie CCHE2D do modelowania warunków hydrodynamicznych małego cieku

Grobelny M., Kubicz J., Tymiński T.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środowiska

|

2014

|

Nr 11

30--37

PL

Silnie rozwijającym się kierunkiem badań i analiz środowiskowych jest modelowanie matematyczne. Daje ono olbrzymie możliwości obliczeniowe i analityczne. Dzięki zastosowaniu modelowania ogranicza się czas pracy oraz nakłady finansowe na badania. Przykładem aplikacji umożliwiającej odwzorowanie złożonych warunków hydrodynamicznych małego cieku jest CCHE2D. W niniejszym opracowaniu przedstawiono główne założenia i wytyczne do zamodelowania parametrów cieku. Do najważniejszych efektów końcowych, które uzyskano należą mapy głębokości cieku i pola prędkości wody. Dają one podstawę do prognozowania warunków przepływu wody w różnych uwarunkowaniach oraz podczas projektowana regulacji i zagospodarowania cieku.

EN

Mathematical modelling is a rapidly developing direction in environmental research and analysis. It offers huge possibilities to do calculations and analyses. Using mathematical modelling one can reduce both the time the work requires and the research finance. The CCHE2D model is an example of an application that enables the modelling of complex hy-drodynamic conditions of a small watercourse. This work presents the main principles and guidelines to model the parameters of a watercourse. The most important final effects which have been achieved are the maps of the watercourse depth and the area of water velocity. They form the basis for predicting the conditions of water flow in various conditions and while designing the adjustment and use of the watercourse.

4

Wetting transparency of graphene deposited on copper in contact with liquid tin

Sobczak N., Sobczak J. J., Kudyba A., Homa M., Bruzda G., Grobelny M., Kalisz M., Strobl K., Singhal R., Monville M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 3

3--11

EN

Wetting behavior of liquid Sn (99.99%) on graphenecoated Cu substrate was investigated by the sessile drop method using two testing procedures: 1) classical contact heating (CH) of a couple of materials; 2) capillary purification (CP) allowing non-contact heating accompanied with squeezing the Sn droplet through a hole in an alumina capillary. The tests were performed in vacuum (p < 1.80 × 10-6 mbar) at 360 °C for 300 s. The images of Sn/substrate couples were recorded by high-resolution high-speed CCD camera. The results of this study evidenced that graphene layer is transparent for liquid Sn and after 300 s interaction, it forms the contact angles (θ) similar to those on pure Cu substrates, both in CH (θ = 59°) and CP (θ = 32°) tests. However, with liquid Sn, apparently the same effect of graphene wetting transparency is more complicated than that with water and it is caused by different mechanism, most probably, accompanied with reconstruction of the graphene layer.

5

Exception Handling in Logic Controller Design by means of UML Activity Diagrams and Control Interpreted Petri Nets

Grobelny M., Pieczyński A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 5

314-317

EN

Modelling of all aspects of logic controller in design phase is very important. The paper presents handling of possible exceptions with usage of two specification techniques – UML activity diagrams and control interpreted Petri nets. Sample control process of transportation of friable goods is a base for further discussion about complexity of exception handling in each technique. Furthermore, the target is to model exceptions with usage of standard syntax of each technique.

PL

Szczególnie ważnym etapem procesu projektowania sterownika logicznego jest modelowanie poszczególnych jego perspektyw. Artykuł przedstawia możliwość reprezentacji obsługi wyjątków z wykorzystaniem dwóch technik modelowania – diagramów aktywności języka UML oraz interpretowanych sieci Petriego sterowania. Aspekty modelowania obsługi wyjątków dla obu wymienionych technik zostały zaprezentowane na przykładzie specyfikacji procesu sterowania transportem materiałów sypkich. Dodatkowo, celem jest zrealizowanie obsługi sytuacji wyjątkowych z wykorzystaniem tylko i wyłącznie standardowych elementów obu technik modelowania.

6

Weryfikowanie specyfikacji wymagań sterownika logicznego za pomocą diagramów aktywności UML, logiki temporalnej LTL i środowiska NuSMV

Grobelna I., Grobelny M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 10

188--192

PL

W artykule przedstawiono ideę zastosowania diagramów aktywności UML do specyfikacji wymagań dotyczących zachowania sterownika logicznego. Lista wymagań podlegających weryfikacji zwykle definiowana jest bezpośrednio za pomocą formuł logiki temporalnej. Użycie przyjaznych dla użytkownika, powszechnie znanych i wykorzystywanych diagramów pozwala na prostsze i bardziej intuicyjne zapisanie wymagań. Diagramy są następnie formalnie przekształcane do formuł liniowej logiki temporalnej (LTL).

EN

The article introduces an idea to use UML activity diagrams [1-5] for specification of requirements regarding logic controller behavior. Requirements list to be verified [14] (using model checking technique [6, 7]) is usually directly defined using temporal logic formulas [12, 15]. Using user-friendly, commonly known and practiced diagrams allows to easier and more intuitively write down the requirements easier and more intuitively. Activity diagrams are then formally transformed into linear temporal logic (LTL) formulas. In this paper some sample UML activity diagrams which specify global properties are presented, together with their interpretation using LTL logic. To perform model checking process, model description (based i.e. on a control interpreted Petri net [8] or indirectly on an UML activity diagram [11]), and requirements list are needed. Afterwards it is checked, whether defined properties are satisfied in specified model description. If a requirement cannot be fulfilled, appropriate counterexample is generated allowing to localize error source. The article is structured as follows. Section 1 is an introduction. Background of a logic controller specification and its verification is presented in section 2. A novel approach to logic controller requirements definition using activity diagrams is shown in section 3. The paper ends with a short summary.

7

Weryfikacja modelowa hierarchicznej specyfikacji sterownika logicznego

Grobelna I., Grobelny M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 8

796--798

PL

Specyfikacja zachowania projektowanego urządzenia powinna uwzględniać wszystkie elementy behawioralne. Z uwagi na złożoność projektowanych systemów szczególnie istotną rolę odgrywa możliwość dekompozycji. Z wykorzystaniem hierarchii można podzielić specyfikację na logiczne elementy połączone ze sobą na diagramach wyższego poziomu. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z formalną weryfikacją hierarchicznych specyfikacji sterownika logicznego wyrażonych za pomocą interpretowanych sieci Petriego oraz diagramów aktywności języka UML.

EN

Specification of a designed logic controller should include all behavioral aspects. By complex systems design decomposition is especially valuable. Specification can be divided into parts using hierarchy. Logical elements are joined together at higher-level diagrams. The paper focuses on formal verification [1] of logic controller hierarchical specification by means of UML activity diagrams and interpreted Petri nets. Although hierarchy itself is presented in the considered specification techniques in different ways (complex activities by UML activity diagrams and macro-places/ macrotransitions by Petri nets), it is possible to use both techniques together in one project and to transform anytime one diagram into the another [5, 9, 10] (example in Figs. 1 and 2). In the transformation process, UML activity diagram actions correspond to Petri net transitions [7, 8]. Model checking [2, 3] of hierarchical specification can be performed step by step, e.g. by means of the NuSMV tool [11]. Rule-based specification (based on a Petri net) can be checked against behavioral properties [12, 13] expressed by temporal logic formulas [4]. Macroplaces can be verified separately (Fig. 3 considering local properties) and/or concurrently (Fig. 4, Fig. 5 considering mutual correlation and global properties). Next, the whole Petri net with macroplaces can be checked (Fig. 6). Sometimes it is convenient to verify a complete net (not hierarchical), like in [14]. Formal verification of specification can significantly increase its quality, and the support for hierarchy simplifies complex systems verification.

8

Odporność korozyjna bezołowiowych stopów lutowniczych typu Sn-Zn

Grobelny M., Sobczak N.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 10

26-28

PL

Nowe bezołowiowe stopy lutownicze muszą łączyć w sobie takie cechy jak: odpowiedni zakres temperatury topnienia, wystarczającą zwilżalność łączonych materiałów i wytrzymałość mechaniczną połączenia, a także wystarczającą odporność korozyjną. Wszystkie te czynniki wpływają na trwałość łączonych elementów, a w związku z tym trwałość całego urządzenia elektronicznego. Niniejsza praca przedstawia wyniki badań odporności korozyjnej bezołowiowych stopów lutowniczych typu Sn-Zn.

EN

The new lead-free solders must combine such features as the corresponding melting range, sufficient wetting of joined materials and mechanical strength of the joint as well as sufficient corrosion resistance. All of these factors affect the stability of joined components, and therefore durability of an electronic device. The paper presents the results of the corrosion resistance of binary solders type SnZn.

9

Nanocomposite carbon-or MoS2-based selflubricating coatings for automotive, aviation and spacecraft industries

Wendler B., Moskalewicz T., Rudnik D., Zimowski S., Kot M., Grobelny M., Pawlak W., Rylski A., Czyrska-Filemonowicz A., Makówka M., Nolbrzak P., Włodarczyk K.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 1

52-58

EN

Higher performance and reliability, reduced fuel and lubricant consumption as well as a greater solicitude to the earth's environment are nowadays the main driving forces of progress in contemporary automotive, aviation and spacecraft industries. Among the effective solutions of these issues are friction reduction in the powertrains of vehicles as well as mass reduction of engines by means of the replacement of steel parts of engines or other mechanisms by twice lighter ones made from titanium alloys. In the paper, basic information concerning the manufacturing of two types of thick carbon or MoS2-based friction reducing nanocomposite coatings is given and part of the characterization results concerning their microstructure, mechanical and tribological properties as well as the corrosion resistance of nanocomposite nc-WC/a-C and MoS2(Ti,W) coatings deposited by magnetron sputtering onto Vanadis 23 HS steel and hardened Ti6Al4V titanium alloy substrates are presented and discussed. The work was accomplished by an interdisciplinary team of researchers from AGH University of Science and Technology in Krakow, the Motor Transport Institute in Warsaw and of the Lodz University of Technology in the frame of the POIG project KomCerMet (Workpackage KCM3) financed by the Ministry of Science and Higher Education of Poland.

PL

Większa wydajność i niezawodność, niższe zużycie paliwa i smarów, a także większa troska o środowisko naturalne - to dzisiaj główne siły napędowe postępu technicznego w motoryzacji, lotnictwie i przemyśle kosmicznym. Do skutecznych sposobów rozwiązywania tych problemów należą: obniżanie strat energii wskutek tarcia w układach przenoszenia napędu, jak również obniżenie wagi konstrukcji poprzez zastąpienie stalowych elementów mechanizmów i silników dwukrotnie lżejszymi, wykonanymi ze stopów tytanu. W pracy zawarto podstawowe informacje dotyczące wytwarzania dwóch rodzajów grubych nanokompozytowych powłok niskotarciowych na osnowie amorficznego węgla bądź MoS2 osadzonych przez rozpylanie magnetronowe na podłożach ze stali Vanadis 23 i utwardzonego stopu tytanu Ti6Al4V oraz część wyników badań ich właściwości, w szczególności mikrostruktury, właściwości mechanicznych, tribologicznych oraz odporności na korozję, a także dyskusję tych wyników. Badania były wykonane w ramach projektu KomCerMet (pakiet KCM3) przez interdyscyplinarny zespół badawczy złożony z pracowników Akademii Górniczo-Hutniczej, Instytutu Transportu Samochodowego oraz Politechniki Łódzkiej w ramach Programu Operacyjnego POIG, finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

10

Electrodeposition and properties of nanocrystalline Ni-based alloys with refractory metal from citrate baths

Bigos A., Bełtowska-Lehman E., Indyka P., Szczerba M. J., Kot M., Grobelny M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

247-253

EN

The main aim of the present work was to determine the optimal conditions for electrodeposition of metallic Ni-Mo coatings of enhanced micromechanical properties. These alloys were electrodeposited on the ferritic steel substrate, under galvanostatic regime in a system with a rotating disk electrode (RDE), from an aqueous citrate complex solution containing nickel and molybdenum salts. The effect of the electrolyte solution pH (adjusted by sulphuric acid or ammonia) on the molybdenum content and on deposit quality as well as on the current efficiency of the electrodeposition process, has been studied. It was established that increase of bath pH is correlated with gradual increase of molybdenum content in deposits up to pH 7, where the maximum concentration of Mo(VI) electroactive citrate complex ions [MoO4(Cit)H]4- (Cit= C6H5O7-3 ) in plating bath was observed. In the selected bath of the optimum pH value, the effect of cathodic current density, as a crucial operating parameter which strongly controls the chemical composition and microstructure parameters (e.g. phase compositions, crystallite size), on the mechanical and tribological properties of the resulting coatings has been determined. It has been shown that - under all investigated current density range - crack-free, well adherent Ni-Mo coatings, characterized by microhardness of 6.5-7.8. GPa, were obtained. Alloys deposited at higher tested current densities (above 3.5 A/dm2) were characterized by compact and uniform microstructure, and thus had the highest wear and friction resistance.

PL

Głównym celem pracy było ustalenia optymalnych warunków procesu elektroosadzania metalicznych powłok Ni-Mo o podwyższonych właściwościach mikromechanicznych. Charakteryzowane stopy zostały osadzone na podłożu ze stali ferrytycznej, w warunkach galwanostatycznych, w modelowym układzie z wirujaca elektroda dyskowa (WED), z wodnych kompleksowych roztworów cytrynianowych zawierających sole niklu i molibdenu. Określono wpływ pH elektrolitu (regulowanego przez dodatek kwasu siarkowego lub amoniaku) na zawartość molibdenu w stopie, jakość osadów, jak również wydajnosc pradowa procesu elektroosadzania. Stwierdzono, że wzrost pH jest związany ze stopniowym zwiększaniem zawartości molibdenu w powłokach. Maksymalna zawartość molibdenu uzyskano w stopach wydzielonych z kąpieli galwanicznej o pH 7, gdzie jednocześnie zaobserwowano najwyższe stężenie cytrynianowych, elektroaktywnych kompleksów molibdenu typu [MoO4(Cit)H]4?-(Cit=C6H5O3-7 ). Dla wybranej kąpieli galwanicznej o optymalnym pH badano wpływ gęstości prądu katodowego (kluczowego parametru operacyjnego, kontrolującego między innymi skład chemiczny oraz mikrostrukturę, w tym skład fazowy i rozmiar krystalitów) na właściwości mechaniczne i tribologiczne wytworzonych powłok. Wykazano, że w całym analizowanym zakresie gęstości prądu, otrzymano powłoki Ni-Mo bez siatki mikropęknięć, o dobrej adhezji do stalowego podłoża, charakteryzujące się podwyższoną twardością w zakresie 6.5 do 7.8 GPa. Ponadto, powłoki osadzane przy wyższych gęstościach prądu (powyżej 3.5 A/dm2) odznaczają się zwartą i jednorodną mikrostrukturą, a tym samym najwyższą odpornością na zużycie przez tarcie.

11

Projektowanie sterowników logicznych z wykorzystaniem łuków zezwalających i zakazujących sieci Petriego

Grobelna I., Grobelny M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 7

605-607

PL

Artykuł dotyczy zagadnień związanych z projektowaniem sterowników logicznych z wykorzystaniem łuków zezwalających i zakazujących sieci Petriego. Zaproponowano nowatorskie podejście do regułowej specyfikacji sterownika logicznego, przygotowanej w postaci abstrakcyjnego autorskiego modelu logicznego dogodnego do formalnej weryfikacji modelowej oraz syntezy logicznej. Szczególną uwagę zwrócono tutaj na łuki zakazujące i zezwalające interpretowanych sieci Petriego, ich realizację w abstrakcyjnym modelu logicznym i interpretację w innej postaci specyfikacji zachowania sterownika logicznego - diagramach aktywności języka UML.

EN

The paper focuses on logic controller design using enabling and inhibitor arcs of Petri nets. There is proposed a novel original approach to rule-based specification of logic controller behaviour prepared as an abstract logical model suitable for formal verification and logic synthesis. Special interest is put on enabling and inhibitor (disabling) arcs of interpreted Petri nets, their realization in an abstract logical model and interpretation in other specification form - namely UML activity diagrams (in version 2.x). These arcs can be used for flow synchronization or controlled usage of shared resources. After a short introduction (Section 1), some basic concepts on logic controller specification are presented (Section 2), in particular considering (interpreted) Petri nets and UML (activity) diagrams. Usage of enabling and inhibitor arcs is shown on an example of the interpreted Petri net in Fig. 1 (transitions firing sequence in Fig. 2), followed by their representation in the proposed abstract rule-based logical model, its formal verification (using model checking technique) and synthesis (Section 3). The paper also proposes enabling and inhibitor arcs interpretation in UML activity diagrams (Section 4). Although direct representation of these arcs is not possible, the authors try to achieve an alternative solution which corresponds semantically to appropriate Petri net elements. Tab. 1 presents graphic representation of the considered arcs in interpreted Petri nets as well as in UML activity diagrams. The paper ends with a short summary (Section 5).

12

Odwzorowanie hierarchicznych interpretowanych sieci Petriego sterowania z makromiejscami w diagramach aktywności UML

Grobelny M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 6

506-509

PL

Artykuł przedstawia metodę odwzorowania hierarchicznych interpretowanych sieci Petriego sterowania z makromiejscami w diagramach aktywności języka UML. Zgodnie z przyjętą zasadą odwzorowania akcji w tranzycjach sieci Petriego nie ma możliwości bezpośredniej graficznej reprezentacji miejsc interpretowanej sieci Petriego sterowania w diagramach UML. Jednocześnie konieczna jest zamiana takich elementów jak wyjścia przypisane do miejsc na aktywację i dezaktywację wyjść przy realizacji tranzycji oraz zamiany makromiejsc w makrotranzycje. Takie postępowanie kom-plikuje cały proces oraz może wprowadzać nieznaczne rozbieżności pomiędzy specyfikacją źródłową i docelową.

EN

The paper presents a method for mapping hierarchical control interpreted Petri nets into activity diagrams of UML. Usage of both specification techniques is possible considering international and multicultural design projects specifying hardware behavioural properties of a control process. Sometimes use of two different modelling techniques can be reasonable. After a short introduction (Section 1), a sample control process and its graphical interpretation using the control interpreted Petri net is described (Section 2). Fig. 1 shows the real model of the considered process of transportation of friable goods, whereas Fig. 2 presents graphical specification of the process with use of the control interpreted Petri net. Fig. 3 shows interpretation of action of UML activity diagrams in Petri nets. Due to no direct representation of the system state in UML activity diagrams, the outputs attached to places have to be exchanged with the outputs activated and deactivated with transitions firings. Sample output replacement scenario is depicted in Fig. 4 and is in details described in Section 3. Fig. 5 presents specification of the deliberated control process with usage of Mealy outputs (after replacement). On the other hand, conversion of macroplaces into macrotransitions is shown in Section 4 with graphical representation after exchange in Fig. 6. Section 5 describes transformation of the prepared Petri net into the activity diagram of UML with the process graphical representation in Fig. 7. Finally, Section 6 concludes the paper.

13

Inhibitor and enabling arcs in logic controller design

Grobelna I., Grobelny M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 6

510-513

EN

The paper presents a novel approach to rule-based logic controller specification and its verification. The proposed abstract model is suited for formal verification (using model checking technique) as well as for logic synthesis (using hardware description language VHDL). Special focus is put on Interpreted Petri Nets with inhibitor and enabling arcs, their realization in rule-based model and, additionally, their interpretation in another logic controller specification technique - UML Activity Diagrams (version 2.x).

PL

Artykuł przedstawia nowatorskie podejście do regułowej specyfikacji sterownika logicznego, wraz z jej weryfikacją (walidacją). Proponowany abstrakcyjny model logiczny jest dogodny zarówno do formalnej weryfikacji modelowej, jak również do syntezy logicznej (język opisu sprzętu VHDL). Szczególną uwagę poświęcono łukom zakazującym i zezwalającym interpretowanych sieci Petriego. Po krótkim wprowadzeniu do omawianej tematyki (rozdział 2), przedstawiono przykład interpretowanej sieci Petriego z łukami zakazującymi i zezwalającymi (rys. 1). Podano sposób ich realizacji w abstrakcyjnym modelu logicznym (rozdział 3, schemat kompletnego proponowanego systemu na rys. 2 oraz przykład regułowego modelu sterownika logicznego na rys. 3). Zaproponowano interpretację łuków zakazujących i zezwalających sieci Petriego w innej postaci specyfikacji zachowania sterownika logicznego (rozdział 4) - diagramach aktywności języka UML (w wersji 2.x). Ze względu na bezstanowość diagramów aktywności, nie jest możliwe bezpośrednie odwzorowanie rozpatrywanych łuków. W artykule zaproponowano dwa rozwiązania - opierające się na wprowadzeniu dodatkowego sygnału (rys. 4a) oraz alternatywne - bazujące na etykietowaniu przepływów (rys. 4b). Przedstawiono sposób formalnej weryfikacji tak przygotowanej specyfikacji regułowej oraz jej syntezy logicznej (rozdział 5). Publikacja kończy się podsumowaniem oraz wnioskami (rozdział 6)

14

Diagramy aktywności UML w projektowaniu rekonfigurowalnych sterowników logicznych

Grobelny M., Grobelna I.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 7

596-598

PL

Artykuł przedstawia sposób reprezentacji behawioralnej sterownika logicznego przy wykorzystaniu diagramów aktywności języka UML. Zaproponowane zostało zastosowanie diagramów aktywności do projektowania rekonfigurowalnych sterowników logicznych, a dokładnie do opisu zachowania sterownika logicznego podczas pracy. Do tego celu został dostosowany zbiór elementów diagramów aktywności w celu umożliwienia efektywnego modelowania behawioralnego. Rozważane jest także wykorzystanie hierarchicznych możliwości diagramów aktywności do częściowej rekonfiguracji

EN

The paper focuses on behavioural representation of a logic controller with usage of UML activity diagrams. There is shown a subset of UML activity diagram elements sufficient to present logic controller behaviour simultaneously suitable for automatic synthesis with use of hardware description languages. After short introduction (Section 1) to the topic, UML activity diagrams as a specification technique are presented (Section 2). Additionally, there is described a subset of elements (Tab.1) of the discussed specification techniques fulfilling behavioural modelling requirements of a reconfigurable logic controller. Specification possibilities are given using sample control process of preparing the exact amount of liquid in two tanks (Section 3). The real model of the process is shown in Fig. 1. One of the possible behavioural specifications with use of UML activity diagrams is depicted in Fig. 2. This is a representation of the considered action state concept specification techniques in version 1.x. The other possibility is to specify a process with use of elementary system actions (Fig. 3), which is characteristic of the UML activity diagrams version 2.x. Fig. 4, on the other hand, shows signal based specification which is suitable for automatic hardware description language code generation (e.g. VHDL). Furthermore, Section 4 describes possibilities of using hierarchical aspects of activity diagrams to prepare specification for partial reconfiguration. Finally, Section 5 concludes the paper.

15

Wpływ ultrapłytkiej implantacji azotu na właściwości antykorozyjne powłok tlenkowych SiO2 wytwarzanych metodami plazmowymi PECVD na stopie magnezu AZ91

Kalisz M., Grobelny M., Mroczyński R.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 5

262-265

PL

W pracy przedstawiono wpływ azotu, wprowadzonego w obszar między powierzchnią stopu magnezu a powłoką SiO2, na właściwości korozyjne stopu magnezu AZ91. Azot wprowadzany był przed procesem wytworzenia warstwyochronnej za pomocą procesu ultra-płytkiej implantacji z plazmy wysokiej częstotliwości (13,56 MHz) w reaktorze PECVD. Do procesu implantacji wykorzystana została plazma wytworzona w gazach: N2 oraz NH3. Następnie, na każdej zaimplantowanej próbce wytworzono powłokę ochronną za pomocą procesu utleniania plazmowego lub osadzania plazmowego. Uzyskane wyniki zestawione zostały z próbką referencyjną badanego stopu. Właściwości korozyjne wytworzonych powłok określono na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych. Najniższe gęstości prądu korozji otrzymano dla próbki, której powłoka ochronna wykonana została w procesie osadzania plazmowego na powierzchni zaimplantowanej z plazmy wytworzonej w gazie N2 (ikor = 2,36 žA/cm2). Największą odporność na występowanie korozji wżerowej (największa różnica potencjałów: potencjału korozyjnego Ekor i potencjału korozji wżerowej Epit) zaobserwowano dla próbki, której powłoka ochronna wytworzona została przez utlenianie plazmowe wykonywane po procesie implantacji azotu z plazmy powstałej w gazie NH3.

EN

The work shows the influence of nitrogen, incorporated at the interface between the surface of magnesium alloy and SiO2 coating, on corrosion resistance of AZ91 magnesium alloys. Nitrogen was incorporated before the process of manufacture of protective layers by using the ultra-shallow implantation process of the high frequency plasma (13,56 MHz) in the reactor PECVD. During implantation process was used two types of plasma: N2 and NH3. Then, on each implanted sample was formed the protective coating by the plasma oxidation process or plasma deposition process. The obtained results have been compared with the reference sample. The corrosion properties of formed coatings was established on the basis of the analysis of the voltammetric curves. The lowest value of corrosion current density was obtained for the sample with coating formed in the plasma deposition process connected with N2 plasma implantation process (ikor = 2,36 žA/cm2). The lowest value of pitting corrosion (the largest difference of potentials: the potential of corrosion-resistant Ekor and potential of pitting corrosion Epit) was observed for samples,which the coating produced by plasma oxidation process connected with NH3 plasma implantation process.

16

Wpływ dodatku gliceryny do płynu niskokrzepnącego na odporność korozyjną stopu AK-64 stosowanego do konstrukcji elementów układów chłodzenia silników spalinowych

Dytkowicz B., Grobelny M., Kalisz M., Rudnik D.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 5

216-219

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej stopu aluminium AK64 w warunkach przenikania ciepła. W celu określenia wpływu dodatku gliceryny do płynu niskokrzepnącego na odporność korozyjną badanego stopu, badania przeprowadzono w dwóch wariantach. W pierwszym, wykorzystano roztwór glikolu monoetylenowego z wodą destylowaną w stosunku 1:1. Natomiast w drugim wariancie, badania przeprowadzono w roztworze glikolu monoetylenowego, gliceryny i wody destylowanej w stosunku 1:1:2. Badania przeprowadzono zgodnie z zaleceniami normy ASTM D4340. Metodami mikroskopii skaningowej określono strukturę produktów korozji oraz ich skład chemiczny. Określono również zmianę masy badanego stopu podczas badań korozyjnych. Wykazano najlepszą odporność korozyjną stopu AK64 w roztworze glikolu monoetylenowego, gliceryny i wody destylowanej.

EN

The results of corrosion tests of AK64 aluminum alloy under heat-rejecting condition was compared in this article. In order to determine the effect of addition of glycerol to the coolant, on the corrosion resistance of alloy, tests were carried out in two variants. In the first, the corrosion solution was glycol - distilled water. In the second variant, the tests were carried out in a solution of glycol, glycerol and distilled water in a 1:1:2 ratio. Tests was carried out in accordance with the requirements of ASTM D4340 standard. The corrosion products were characterized by scanning electron microscopy and energy-dispersive x-ray spectroscopy. The impact of glycerol addition was studied also by the investigation of mass changes upon the corrosion test. Authors proved the best corrosion resistance of AK64 alloy in the glycol-glycerine-water solution.

17

Właściwości korozyjne kompozytu typu stop aluminium A359-SiC po wielokrotnym procesie przetopu

Grobelny M., Klasik A.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 11

486-488

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań mechanicznych oraz korozyjnych materiałów kompozytowych o osnowie stopu aluminium zbrojonego dyspersyjnie cząstkami węglika krzemu SiC (10%, 20%, 30%) po wielokrotnym przetopie, czyli po procesie recyklingu. Kompozyty o osnowie stopu aluminium zbrojone cząstkami SiC w przemyśle motoryzacyjnym przeznaczone są głównie do stosowania w układzie hamulcowym, jako kompozytowe tarcze lub bębny hamulcowe. Badania właściwości mechanicznych przeprowadzono podczas statycznej próby rozciągania, a odporności korozyjnej za pomocą badań woltamperometrycznych (rejestracja krzywych polaryzacji). Badane materiały charakteryzują się zbliżoną odpornością korozyjną w środowisku zastosowanego elektrolitu (0,5 M Na2SO4, pH = 6). Natomiast proces wielokrotnego przetopu powoduje stopniowe pogarszanie się charakterystyk mechanicznych.

EN

The paper presents the results of mechanical and corrosion research of the 359 aluminum alloy matrix containing 10, 20 and 30 vol. % of SiC particles alter multiple melting processes, that is, after recycling. Aluminium alloy-SiC particles composites in automotive industry can be applied as material for brake disc and piston. The study of the mechanical properties was carried out during the static tensile test and corrosion resistance was carried out by voltammetric method (polarization curves). The tested materials are characterized by similar corrosion resistance in 0.5 M Na2SO4, pH = 6 electrolyte solution. However, the process of multiple melting causes a gradual deterioration of mechanical properties.

18

Procesy korozyjne bezołowiowych stopów lutowniczych typu SnZn

Grobelny M., Sobczak N.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 11

488-490

PL

Ze względu na właściwości ołowiu i jego związków, które stanowią zagrożenie dla życia ludzkiego i środowiska naturalnego niezbędne jest wytwarzanie i poznanie właściwości nowych stopów lutowniczych nie zawierających w swoim składzie dodatków Pb. W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych bezołowiowych stopów lutowniczych typu Sn-Zn oraz komercyjnego stopu Sn-Ag-Cu. Właściwości korozyjne określono na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych (krzywe polaryzacji) oraz widm impedancyjnych zarejestrowanych w roztworze Na2SO4 o stężeniu 0,5 M i o pH = 2.

EN

The development of lead-free solders has become an important task for material scientists, mainly due to health and environmental concerns induced by the lead content of conventional solders. The corrosion resistance of the next generation solders is one of the key factors responsible for reliability of solder joints. The paper focuses on the comparative studies of corrosion behaviour of Pb-free solder candidates of binary Sn-Zn systems and commercial alloy Sn-Ag-Cu (SAC305). The tests were done by means of voltametric and electrochemical impedance spectroscopy measurements carried out in the sulfate solution (pH = 2).

19

Odporność korozyjna niskotarciowych, nanokompozytowych powłok typu MoS2Ti, MoS2(Ti,W) wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al4V metodą rozpylania magnetronowego

Grobelny M., Dytkowicz B., Rudnik D., Nolbrzak P., Włodarczyk K., Makówka M., Pawlak W.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 4

160-163

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań korozyjnych nanokompozytowych powłok typu MoS2Ti oraz MoS2(Ti, W) otrzymywanych metodą rozpylania magnetronowego. Powłoki zostały wytworzone na stopie tytanu Ti-6Al-4V, utwardzonym dyfuzyjnie międzywęzłowymi atomami tlenu do twardości powierzchniowej ok. 33 HRC. Właściwości korozyjne badanych materiałów oszacowano na podstawie analizy krzywych woltamperometrycznych, które zarejestrowano w środowisku 0,5 M NaCl oraz w 0,5 M Na2SO4. W pracy również przedstawiono wyniki badań wykonanych techniką elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM). Określono średni współczynnik tarcia oraz współczynnik odporności na zużycie oraz klasę adhezji metodą Daimler-Benz.

EN

The paper presents the study of corrosion properties of nanocomposite coatings MoS2Ti and MoS2(Ti, W) produced by magnetron sputtering method on titanium alloy Ti6Al4V. Corrosion resistances of the coatings were performed by means of voltametric measurements (polarization curves) carried out in the sodium sulfate and sodium chlorate solutions. Surfaces of the coatings were characterized using scanning electron microscopy (SEM). The paper presents the results of tribological tests. Average coefficient of friction and wear resistance were determined. Class of adhesion by Daimler-Benz method were identifi ed.

20

Actual examples and perspectivenes of corrosion protection of magnesium alloys

Kwiatkowski L., Pokhmurska H., Lampke T., Grobelny M., Kapuścińska A.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 10

418-426

EN

A growing number of new and innovative applications of Mg alloys is observed recently due to unique weight-strength ratio. Unfortunately, magnesium has also a number of undesirable properties including poor corrosion resistance. Therefore a development of more durable protective systems is concerned as the challenge. The main problem results front the fact that mechanism of corrosion of Mg alloys varies with a kind of alloy, impurities from mechanical processing, environment and from potential applications. Frequently, corrosion process contains complex steps of phenomena that overlap each other (general, pitting, bimetallic, filiform types of corrosion). There are two main kinds of surface engineering techniques that modify surface properties: physical or chemical treatment. Based on the own results a review of selected technologies was made taking into consideration improvement of corrosion resistance as the priority. The example of the first group of methods, high-energy beam surface melting of magnesium alloys, produces surface layers with a fine microstructure of significantly reduced dimensions of intermetallic precipitates. A resistance to general corrosion was improved as a result of this surface treatment for AZ91, AZ31 tested alloys. The susceptibility to pitting corrosion in terms of Epit value was not improved. Indications to improve pitting resistance arę discussed. Better results in terms of resistance to local corrosion were obtained after chemical surface treatment based on phosplate/permanganate process. Taking into account conversion coatings as a sub-layer for an organic coating, some examples of the phosphating process in comparison willi sol-gel appUed coating arę shown. In both cases an optimization of technological parameters is required, however, even for the time being corrosion resistance obtained is satisfactory. Since Mg alloys arę considering as a material of increasing use in automotive industry, electroplating of zinc coatings is taken into account. The possibility of formation of uniform and relatively dense zinc coating was confirmed for AZ31 alloy, only. A consecutive process is elaborated by two-step electro deposition. The first from alkaline bath is followed by the second step in acidic chloride bath. A dense and compact complex layer is obtained. The durability evaluated by electrochemical methods increases about three limes in comparison with a single coat obtained from alkaline bath. Further increase of corrosion resistance by a chemical post-treatment is indicated. Despite the fact that in many examples mentioned above a significant corrosion protection of Mg substrate is achieved a serious corrosion problem starts for the case of mechanical defect exposing Mg substrate. Using polymeric coatings containing special substances as corrosion inhibitors selectively leached from the coating at defect to the substrate/electrolyte interface, as the futiire approach is discussed.

PL

W ostatnich latach rośnie liczba nowych lub innowacyjnych zastosowań dla stopów magnezu, głównie z powodu niezwykle korzystnej proporcji wytrzymałości do wagi tego materiału. Niestety, magnez ma szereg niepożądanych właściwości, w tym słabą odporność na korozję i z tego powodu opracowanie trwałych systemów ochronnych pozostaje dla technologów nadal wyzwaniem. Główny problem wynika z faktu, że mechanizm korozji stopów magnezu zmienia się w zależności od rodzaju stopu, zanieczyszczeń pochodzących z procesu wytwarzania, z mechanicznej obróbki, środowiska oraz z potencjalnych zastosowań. Często proces korozji zawiera kilka jej rodzajów, które nakładając się na siebie utrudniają ocenę przebiegu tego procesu (korozja ogólna, wżerowa, bimetaliczna, nitkowa). To z kolei powoduje, że pochopny wybór technologii powłok ochronnych może być i zdarza się, że jest błędny. Są dwie główne metody inżynierii powierzchni, które modyfikują jej właściwości: fizyczne lub chemiczne. Na podstawie wyników badań przeprowadzonych przez autorów niniejszego opracowania przedstawiono przegląd wybranych propozycji technologicznych, jako priorytet biorąc pod uwagę poprawę odporności stopów magnezu na korozję. Przykładem pierwszej grupy metod są techniki nadtopienia powierzchni stopów magnezu za pomocą wiązki promieniowania o wysokiej energii i następnie szybkiego jej zestalenia. Wytwarza się tak warstwy powierzchniowe o znacznie zmniejszonej wielkości ziaren oraz faz międzymetalicznych. Na podstawie badań powierzchni stopów serii AZ poddanych obróbce laserowej lub strumieniem elektronów stwierdzono znaczną poprawę odporności na korozję ogólną. Podatność na korozję lokalną, np. wżerową oceniana na podstawie wartości potencjału korozji wżerowej Epit jest niejednoznaczna. W skali makro nie zaobserwowano poprawy, przy czym podstawowym miejscem występowania wad powodujących znaczny wzrost gęstości prądu były obszary nakładania się ścieżek wiązki nadtapiającej powierzchnię. Lepsze wyniki w odniesieniu do odporności na korozję lokalną uzyskano po obróbce chemicznej powierzchni w roztworach zawierających fosforan/nadmanganian. Uzyskane powłoki konwersyjne porównano z warstwami wytworzonymi w procesie zol-żel z mieszaniny silanów i substancji dodatkowych. W tym przypadku wytworzona powłoka w większym stopniu ograniczyła powierzchnię aktywną stopu i powodowała zmniejszenie korozji ogólnej w porównaniu z typowymi powłokami konwersyjnymi. Biorąc pod uwagę, że zastosowanie powłok konwersyjnych jest często etapem przygotowania powierzchni pod powłoki organiczne, zbadano i potwierdzono przydatność warstw silanowych w tym zastosowaniu dla stopu AZ91. Jedną najpopularniejszych w ostatnich kilku latach metodą ochrony powierzchni stopów Mg jest wytwarzanie warstw tlenkowych za pomocą utleniania anodowego, popularnie zwanego anodowaniem. Dotyczy to materiałów do zastosowań w warunkach korozji atmosferycznej, jak również związanych z względnie nowym obszarem zastosowań jakim są resorbowalne bioimplanty. W niniejszym artykule przedstawiono przykład właściwości ochronnych warstwy tlenkowej formowanej na powierzchni stopu AZ31 w procesie tzw. anodowania plazmowego lub iskrowego wraz ze wskazaniem dalszego kierunku prac. Dużym obszarem zastosowań stopów Mg może być przemysł motoryzacyjny i z tego względu szereg aktualnych technologii obróbki powierzchniowej powinno być zmodyfikowanych dla nowego rodzaju podłoża. Biorąc pod uwagę popularność i znaczenie elektrolitycznych powłok cynkowych w przemyśle samochodowym opanowanie procesu cynkowania dla stopów Mg jest jednym z ważniejszych celów naszych prac badawczych. W ich wyniku potwierdzono możliwość tworzenia jednolitych i stosunkowo szczelnych elektrolitycznych powłok cynkowych, ale tylko dla stopu AZ31. Opracowano dwustopniowy proces, nie wliczając tu specjalnego przygotowania powierzchni. W pierwszym etapie osadzano powłokę z kąpieli alkalicznej, natomiast w drugim etapie warstwę nawierzchniową cynku, którą osadzano z kąpieli kwaśnej. Uzyskano trzykrotne przedłużenie trwałości powłok w porównaniu z powłoką osadzoną tylko w roztworze alkalicznym. Dalsze podwyższenie odporności na korozję można osiągnąć stosując płukanie pasywujące lub powłoki konwersyjne przeznaczone do powierzchni cynkowych. Powłoki cynkowe lub cynkowo-aluminiowe są nanoszone na powierzchnie metalowe również za pomocą natryskiwania cieplnego. W przeprowadzonych badaniach nad odpornością korozyjną powłok Zn i Zn15%Al zbadano wpływ końcowej obróbki cieplnej za pomocą promieniowania IR. W ten sposób uzyskano poprawę odporności korozyjnej powłoki Zn15%Al na powierzchni stopu AZ31, podczas gdy powłoka Zn nie wykazała istotnych zmian właściwości ochronnych pod wpływem wymienionej obróbki cieplnej. Pomimo tego, że w wielu pracach, których przykłady podano wyżej, uzyskano znaczącą ochronę stopów Mg przed korozją, poważne problemy korozyjne nadal występują w przypadku mechanicznego uszkodzenia powłoki i odsłonięcia podłoża. Zatem dopiero opracowanie substancji wykazującej efekt samozaleczania powłok umożliwi szersze niż dotychczas zastosowanie stopów Mg.