Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact Analysis of Surface Roughness of the Plate-Plate Measuring System on Resistance Torque in Interaction with Mr Fluid

Stępień Barbara, Horak Wojciech

Tribologia

|

2024

|

nr 1

117--125

EN

Magnetorheological (MR) fluids are complex suspensions of magnetic particles in a non-magnetic carrier fluid. They exhibit ‘smart’ properties that enable them to change their rheological parameters in response to a change in the external magnetic field applied. This behavior is used in some engineering solutions, e.g. MR clutches or brakes. For such systems to work correctly, the resistance torque achieved by contact with the MR fluid must be properly determined. This paper demonstrates how surface roughness of a contact surface between the solid and the MR fluid affects the resistance torque value. Measurements were made on a dedicated rotational rheometer using a shear mode fluid, most closely replicating the way MR clutches and brakes work. Plate-plate geometry was used, in standard design, and modified by pasting sandpaper with different grit levels. The tests have shown that the roughness of the mating surface affects the resistance torque results.

PL

Ciecze magnetoreologiczne (MR) to złożone zawiesiny cząstek magnetycznych w niemagnetycznej cieczy nośnej. Wykazują one właściwości „inteligentne”, dzięki którym wraz ze zmianą oddziałującego pola magnetycznego mogą zmieniać swoje parametry reologiczne. Takie zachowanie jest wykorzystywane w niektórych rozwiązaniach inżynierskich, np. sprzęgłach lub hamulcach MR. W tych układach krytyczne dla ich poprawnej pracy jest właściwe określenie uzyskiwanego momentu oporu ruchu spowodowanego kontaktem z cieczą MR. W pracy zaprezentowano, jak chropowatość powierzchni ciała stałego w styku z cieczą MR wpływa na uzyskiwaną wartość momentu oporu ruchu. Pomiary przeprowadzono na reometrze rotacyjnym na cieczy dedykowanej do pracy w trybie ścinania, najlepiej odwzorowując sposób pracy sprzęgieł i hamulców MR. Wykorzystano geometrię płytka–płytka w standardowym wykonaniu oraz zmodyfikowanym poprzez naklejanie papierów ściernych o różniej gradacji. Przeprowadzone badania wykazały, że chropowatość powierzchni współpracującej ma wpływ na uzyskiwane wyniki momentu oporu ruchu.

2

Analysis of Surface Roughness of Refrigeration Compressor Friction Nodes Due to Insufficient Lubrication

Górny Kasper, Stachowiak Arkadiusz, Tyczewski Przemysław, Zwierzycki Wiesław

Tribologia

|

2024

|

nr 2

21--30

EN

The article presents an attempt to evaluate the roughness profiles of the components of the friction nodes in refrigeration compressors due to insufficient lubrication. The damaging impact on the compressor operation under various unfavorable operating conditions, including with little or no lubricant at all, was analyzed for a real refrigeration system using a dedicated test stand. The Embraco Aspera NE9213GK refrigeration compressor used was originally filled in by the manufacturer with a polyester lubricant; for the purpose of the study, the R407C lubricant was applied. An accelerated damage-controlled procedure was carried out on the compressor by reducing the amount of lubricant in subsequent operating cycles of the system. The amount of oil was adjusted by removing lubricant during shutdown periods using a dedicated spigot in the body of the semi-hermetic compressor casing. The testing continued until the refrigeration compressor seized up. The test stand was used to analyze electrical power measurements at the time of intentional damage to the compressor caused as a result of forced absence of lubrication. Additionally, the authors analyzed surface roughness profiles of the compressor sliding elements prone to wear, including crankshaft journals, piston surface, and a cylinder surface.

PL

W artykule przedstawiono próbę oceny profili chropowatości elementów węzłów tarcia sprężarek chłodniczych wskutek niewystarczającego smarowania. Proces uszkodzenia rzeczywistej sprężarki zrealizowano na stanowisku na bazie rzeczywistego układu chłodniczego. Stanowisko umożliwia odzwierciedlanie różnych niekorzystnych warunków pracy instalacji, w tym pracę sprężarki w różnych ilościach oraz przy braku środka smarnego. Wykorzystana sprężarka chłodnicza Embraco Aspera NE9213GK została napełniona przez producenta poliestrowym środkiem smarnym, a rzeczywista instalacja czynnikiem chłodniczym R407C. Przeprowadzono przyspieszoną procedurę kontrolowanego uszkodzenia sprężarki przez zmniejszanie ilości środka smarnego w kolejnych cyklach pracy instalacji. Ilość oleju regulowano poprzez usuwanie środka smarnego podczas postoju za pomocą dedykowanego króćca w korpusie semihermetycznej obudowy sprężarki. Testy kontynuowano aż do zatarcia sprężarki chłodniczej. Wykonano analizę pomiaru mocy elektrycznej przez stanowisko badawcze podczas celowego uszkadzania sprężarki wskutek wymuszania efektu braku smarowania. Dodatkowo przeprowadzono analizę profili chropowatości powierzchni najczęściej zużywających się elementów ślizgowych sprężarki: czopów wału korbowego, powierzchni tłoka, powierzchni cylindra.

3

Wpływ wartości posuwu podczas cięcia laserem na chropowatość powierzchni przecięcia

Galon Marcin, Mikołajczyk Jarosław Robert

Obróbka Metalu

|

2024

|

nr 3

48--53

PL

W pracy przedstawiono badania mające na celu określenie wpływu wartości posuwu lasera na chropowatość powierzchni przecinanej. Stwierdzono, że parametr ten ma istotny wpływ na badaną cechę wyrobu. Zwiększenie wartości posuwu wpływa na zmniejszenie chropowatości powierzchni przecięcia. Określono korelację między parametrem chropowatości Ra oraz wartością posuwu.

EN

In the paper investigated aimed at determining the influence of the laser displacement speed on the roughness of the cross-sectional surface were presented. It was found that this parameter has a significant influence on the tested characteristic of the product. An increase in the feed value reduces the roughness of the cutting surface. The correlation between the roughness parameter Ra and the feed value P was determined.

4

Experimental investigation and machining analysis of Mg/TiC composites during EDM

Dash Dharmeswar, Devarajaiah Devarasiddappa, Dash Santosh Kumar, Samanta Sutanu, Rai Ram Naresh

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 1

9--16

EN

Electrical discharge machining (EDM) is one of the prominent non-conventional machining processes used to machine metal matrix composites. Mg/TiC composites are found in many industrial applications and conventional machining of the same is highly challenging. This paper aims to study the machinability analysis of Mg/TiC composites using EDM with pulseon time (Ton), pulse-off time (Toff) and input current (I) as the process variables with the material removal rate (MRR) and surface roughness (SR) as the performance measures. Stir cast Mg-alloy reinforced with TiC (0, 5, 10, 15 and 20) by weight was used as the workpiece. The EDM experiments were conducted as per L25 orthogonal array (OA) and the results were analyzed to study the effect of the process variables on MRR and SR. The parametric study showed that SR increases linearly with Ton and is attributed to larger craters produced at a higher pulse energy. MRR was also observed to grows with the rise in Ton as more material melts due to high-intensity pulses. As per the ANOVA results, Ton was found to be the most influential process variable affecting SR and MRR with a 79% and 34% contribution, respectively. Surface morphology investigations using SEM micrographs revealed the presence of globules and sphere-shaped metal deposits and were found responsible for increased SR.

5

The effects of cutting speed and change in cutting tool materials on surface roughness in bone-cutting procedures

Sawangsri W., Addepalli P., Ghani S.A.C.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2024

|

Vol. 126, nr 1

34--41

EN

Purpose: Surface roughness is a reliable indicator of bone cell damage in bone-cutting processes. This novel study investigates the effects of spindle speed, feed rate, and cutting tool materials on milling artificial bone specimens. Design/methodology/approach: Since bone cutting is an orthogonal cutting technique, bone machining was carried out using the milling process. As per the requirements of the objectives, four milling cuts were carried out across each workpiece using two different materials-based customized cutting tools, SS316 and ZrO2. The machining parameters used were 0.03 mm/tooth feed rate, 900 m/min and 1000 m/min cutting speed and 1.3 mm depth of cut. Surface roughness was measured in two parameters, Ra and Rz, for each machined cut from SS316 and novel ZrO2 tools. Findings: At 1000 m/mm, SS316-based cutting recorded a maximum cutting temperature of 39°C. With increased cutting speed, Ra values from both cutting tools were raised. While Rz values were unstable in 900 m/mm cuttings, they steadily increased with the rise in cutting speed. ZrO2-based cutting at 900 m/mm speed produced the maximum groove possible, measuring 9.487 mm, the closest to the tool's 9.5 mm diameter. Experiment results demonstrate that increasing cutting speed has little impact on Ra values, but it generates uniformity in Rz, which leads to minimal surface roughness. In conclusion, ZrO2-based cuttings have shown proper uniformity in Rz values against SS316. Research limitations/implications: Further experiments based on changes in cutting tool materials, cutting parameters, and types of cutting tools will provide enough data to introduce ceramic tools in bone-cutting procedures. Originality/value: The novelty of the study is the introduction of a customized ZrO2 ceramic-based cutting tool for bone-cutting procedures.

6

Effect of floating-plug drawing process parameters on surface finish of inner and outer surfaces of AISI 321 stainless steel thin-walled tubes

Żaba Krzysztof, Szpunar Marcin

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

27-37

EN

This article presents the results of the analysis of changes in the surface topography of AISI 321 (1.4541) thin-walled stainless steel tubes in single-pass Floating-Plug Drawing (FPD) process. Experimental tests were carried out with variable drawing speed (1, 2, 3, 4, 6, and 10 m/min) and different angles of floating plug (11.3°, 13° and 14°). Wisura DSO7010 (Fuchs Oil) lubricant was used in the experiments. Mean roughness Ra and ten point height of irregularities Rz were adopted as surface quality indicators. Roughness parameters were measured independently on the inner and outer surfaces of thin-walled tubes. Analysis of variance was used to analyse the relationship between process parameters (drawing speed and angle of floating plug) and surface roughness of tubes. A decrease in the values of both analyzed roughness parameters was observed as a result of the drawing process. The FPD process significantly improves the inner surface quality of AISI 321 thin-walled stainless steel tubes. The mean roughness value tends to increase with increasing drawing speed, while the angle of the floating-plug has no significant effect on the mean roughness Ra.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy zmian topografii powierzchni rur cienkościennych ze stali nierdzewnej AISI 321 po procesie ciągnienia na korku swobodnym. Badania eksperymentalne przeprowadzono w jednym przejściu, ze zmienną prędkością ciągnienia (1, 2, 3, 4, 6, and 10 m/min) oraz różnymi kątami β korka swobodnego (11.3°, 13° and 14°). W badaniach eksperymentalnych wykorzystano smar Wisura DSO7010 (Fuchs Oil). Jako wskaźniki jakości powierzchni przyjęto średnie arytmetyczne odchylenie rzędnych profilu Ra oraz wysokość chropowatości według 10 punktów Rz. Parametry chropowatości mierzono niezależnie na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni rur cienkościennych. Do analizy związków pomiędzy parametrami procesu ciągnienia (prędkość ciągnienia i kąt korka swobodnego) wykorzystano analizę wariancji. Zaobserwowano zmniejszenie wartości obydwu analizowanych parametrów chropowatości w wyniku procesu ciągnienia. Proces ciągnienia na korku swobodnym znacznie poprawia jakość wewnętrznej powierzchni cienkościennych rur ze stali nierdzewnej AISI 321. Zaobserwowano tendencję do zwiększania się parametru Ra wraz ze wzrostem prędkości ciągnienia, podczas gdy kąt β korka swobodnego nie miał znaczącego wpływu na średnią chropowatość Ra.

7

Application of categorical boosting to modelling the friction behaviour of DC05 steel sheets in strip drawing test

Szewczyk Marek, Szwajka Krzysztof, Najm Sherwan Mohammed, Mohammed Salwa O.

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

69-78

EN

It is challenging to model the coefficient of friction, surface roughness, and related tribological processes during metal contact because of flattening, ploughing, and adhesion. It is important to choose the appropriate process parameters carefully when creating analytical models to overcome the challenges posed by complexity. This will ensure the production of sheet metal formed components that meets the required quality standards and is free from faults. This research analyses the impacts of nominal pressure, kinematic viscosity of lubricant, and lubricant pressure on the coefficient of friction and average roughness of DC05 deep-drawing steel sheets. The strip drawing test was used to determine the coefficient of friction. This work utilises the Categoric Boosting (CatBoost) machine learning algorithm created by Yandex to estimate the COF and surface roughness, intending to conduct a comprehensive investigation of process parameters. A Shapley decision plot exhibits the coefficient of friction prediction models via cumulative SHapley Additive exPlanations (SHAP) data. CatBoost has outstanding prediction accuracy, as seen by R2 values ranging from 0.955 to 0.894 for both the training and testing datasets for the COF, as well as 0.992 to 0.885 for surface roughness.

PL

Modelowanie współczynnika tarcia, chropowatości powierzchni i powiązanych procesów tribologicznych podczas kontaktu powierzchni blachy i narzędzi jest trudnym wyzwaniem ze względu na spłaszczanie, bruzdowanie i sczepianie nierówności powierzchni. Podczas tworzenia modeli analitycznych ważne jest, aby ostrożnie wybierać odpowiednie parametry procesu. Zapewni to produkcję elementów formowanych z blachy spełniających wymagane standardy jakościowe i pozbawione wad. W pracy analizowano wpływ ciśnienia nominalnego, lepkości kinematycznej smaru i ciśnienia smaru na współczynnik tarcia i średnią chropowatość powierzchni blach stalowych głęboko tłocznych DC05. Do wyznaczenia współczynnika tarcia wykorzystano test przeciągania pasa blachy. W pracy tej wykorzystano algorytm uczenia maszynowego CatBoost, stworzony przez firmę Yandex, w celu oszacowania wartości współczynnika tarcia ni chropowatości powierzchni. Przeprowadzono kompleksowe badania parametrów procesu tarcia. Modele przewidywania współczynnika tarcia na podstawie funkcji SHapley Additive exPlanations (SHAP)przedstawiono za pomocą wykresu decyzyjnego Shapleya. CatBoost charakteryzuje się wyjątkową dokładnością przewidywania potwierdzoną wartością R2 w zakresie od 0.955 do 0.894 zarówno w przypadku zbiorów danych uczących, jak i testowych dla współczynnika tarcia, a także od 0.992 do 0.885 w przypadku średniej chropowatości powierzchni.

8

Badanie płaskości oraz chropowatości powierzchni modeli cienkościennych wykonanych technologią przyrostową Fused Deposition Modeling

Zmarzły Paweł, Klamka Magdalena, Szwej Wiktoria, Wróblewska Eliza

Zarządzanie Przedsiębiorstwem

|

2023

|

Vol. 26, nr 2

27--32

EN

3D printing technologies are gaining popularity year by year. They allow for a significant improvement in the production of prototypes and utility models. In addition, 3D printing facilitates the production of thin-walled elements and complex shapes, which is difficult when using traditional manufacturing methods. It should be noted that the technological parameters of 3D printing, such as the printing orientation and the thickness of a single layer, are very important because they affect the printing time, material expenditure and the dimensional accuracy of the printed details. There are many types of 3D printers, the operating principle of which and the building material used are different. However, one of the most popular and available types of additive manufacturing is Fused Deposition Technology. Therefore, detailed studies of this technology are particularly desirable by economic entities. The article presents research aimed at assessing the influence of the print direction and the thickness of a single layer of a building material on the flatness deviation and the 3D surface roughness parameters. Special thin-walled models were designed and printed from PLA material using a printer named MakerBot Replicator+. The research results presented in the article showed that the direction of printing and the thickness of a single layer of building material in the Fused Deposition Modeling Technology affect the roughness parameters, flatness and printing time of the produced models.

9

Selection of materials for repairing punctures of metal skin of semi-monocoque structures using composite patches

Godzimirski Jan, Rośkowicz Marek, Barca Iga

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 2

19--32

EN

For repairing punctures of skin of semi-monocoque structures under field conditions, simple methods are sought to guarantee the reliability of the repaired structure. Therefore, adhesive joints and composite materials are being increasingly used in repairs. During repairs using adhesion, an important aspect that affects the quality of the joint is the selection of the adhesive and the quality of surface preparation of the parts to be joined. This is necessary to get the right bond strength and durability of the joint in working environments characterized by extreme temperatures and exposure to chemicals and moisture. The purpose of the study was to select an adhesive with good strength properties for bonding AW2024T3 aluminum sheets to carbon and glass composites, and to analyze the effect of metal surface preparation on the strength of adhesive joints (grinding, sandblasting and chemical surface preparation). The tests were carried out on overlap (metal-composite) specimens. For selected adhesives, strength tests were also carried out on specimens replicating the repaired damage with a diameter of 20 mm of metal skin repaired by different methods, including composite patches and adhesive joints. The specimens were loaded in tension and loss of stability. The tests made it possible to determine the requirements for composite patches used for repairing upper and lower airframe wing skins.

PL

Do napraw przebić pokryć konstrukcji półskorupowych w warunkach polowych, poszukuje się prostych metod, które zagwarantują niezawodność naprawianej struktury. Dlatego coraz częściej w naprawach wykorzystuje się połączenia adhezyjne i materiały kompozytowe. Podczas napraw z zastosowaniem klejenia ważnym aspektem, który wpływa na jakość połączenia, jest dobór odpowiedniego kleju oraz jakość przygotowania powierzchni klejonych elementów. Jest to niezbędne do uzyskania odpowiedniej siły wiązania i trwałości połączenia w środowisku pracy, które cechują ekstremalne temperatury oraz narażenie na działanie chemikaliów i wilgoci. Celem badań był dobór kleju o dobrych właściwościach wytrzymałościowych do łączenia blach AW2024T3 z kompozytami węglowymi i szklanymi oraz analiza wpływu przygotowania powierzchni metalowych na wytrzymałość połączeń adhezyjnych (szlifowanie, piaskowanie i chemiczne przygotowanie powierzchni). Badania przeprowadzono na próbkach zakładkowych (metalowo-kompozytowych). Dla wybranych klejów wykonano również badania wytrzymałościowe próbek imitujących naprawione uszkodzenie o średnicy 20 mm pokrycia metalowego naprawianego różnymi metodami, w tym z zastosowaniem łat kompozytowych i połączeń adhezyjnych. Próbki obciążano na rozciąganie i utratę stateczności. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wymagania dotyczące łat kompozytowych stosowanych do napraw górnych i dolnych pokryć skrzydeł płatowców.

10

Relationship between 3D surface roughness parameters and load capacity of adhesive joints after shot peening

Zielecki Władysław, Świrad Sławomir, Ozga Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 3

35--43

EN

The aim of the article was to investigate whether roughness parameters in a 3D system can be used to assess the load capacity of adhesive lap joints strengthened in the shot peening process. The analyzes were carried out for single-lap adhesive joints made of EN AW-2024-T3 aluminum alloy, whose overlaps were shot peened for 60 to 180 s using balls with a diameter of 0.5 to 1.5 mm with a compressed air pressure of 0.3 to 0.5 MPa. As a result of the regression and correlation analysis, it was found that within the adopted range of input parameters variability, the load capacity of adhesive joints subjected to shot peening is most closely related to the roughness parameter Sdr. It has been shown that increasing the value of the Sdr parameter contributes to increasing the load capacity of adhesive joints. A mathematical model describing the impact of treatment time, balls diameter and compressed air pressure on the value of the Sdr parameter was also built. The model was built in accordance with the the Hartley's PS/DS-P:Ha3 plan methodology. The obtained results allow to conclude that the Sdr parameter can be used to predict the load capacity of adhesive joints after shot peening and thus to assess the strengthening treatment (within the assumed range of input parameters variability). Additionaly, the simplicity and low cost of roughness measurements justify the use of this method in industrial purposes.

PL

Celem artykułu było zbadanie, czy parametry chropowatości w układzie 3D mogą być stosowane do oceny nośności zakładkowych połączeń klejowych, umacnianych w procesie pneumokulkowania. Analizy przeprowadzono dla połączeń klejowych jednozakładkowych ze stopu aluminium EN AW-2024-T3, których zakadki pneumokulkowano w czasie od 60 do 180 s, kulkami o średnicy od 0,5 do 1,5 mm z ciśnieniem wynoszącym od 0,3 do 0,5 MPa. W wyniku przeprowadzonej analizy regresji i korelacji stwierdzono, że w przyjętym zakresie zmienności parametrów wejściowych, nośność połączeń klejowych poddanych pneumokulkowaniu jest najsilniej związana z parametrem chropowatości Sdr. Wykazano, że zwiększanie wartości parametru Sdr, przyczynia się do zwiększania nośności połączeń klejowych. Zbudowano również model matematyczny, opisujący wpływ czasu obróbki, średnicy kulek i ciśnienia sprężonowego powietrza na wartość parametru Sdr. Model zbudowano zgodnie z metodyką planu Hartleya PS/DS-P:Ha3. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdenie, że parameter Sdr może być wykorzystywany do przewidywania nośności połączeń klejowych po pneumokulkowaniu, a tym samym do oceny obróbki umacniającej (w przyjętym zakresie zmienności parametrów wejściowych), a prostota i niskie koszty pomiarów chropowatości przemawiają za słusznością użycia tej metody w celach przemysłowych.

11

Szlifowanie na docierarkach tarczowych

Barylski Adam

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2023

|

nr 5-6

56--61

PL

Jakie są podstawowe warunki i efekty mikroszlifowania, a jakie zalety i wady w odniesieniu do docierania konwencjonalnego? Odpowiedzi na te pytania zamieszczono w artykule.

12

Wpływ kwasów organicznych na strukturę betonów w budownictwie rolniczym

Witkowska-Dobrev Joanna, Francke Barbara

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

149--153

PL

W artykule omówiono nowatorską metodę wstępnej oceny trwałości konstrukcji betonowych narażonych podczas eksploatacji na działanie agresywnych kwasów organicznych, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu 10% kwasu octowego. Przedstawiono założenia ww. metodyki badawczej oraz omówiono wyniki badań próbek betonów o różnych wyjściowych klasach wytrzymałości, poddanych działaniu wspomnianych czynników agresywnych przez okres 210 dni. Szczegółowo zaprezentowano podstawowe narzędzie wykorzystywane w proponowanej metodyce badawczej, tzn. ocenę mikrostruktury powierzchni poddanej ekspozycji kwasu organicznego, z wykorzystaniem mikroskopu optycznego. Wyniki tych badań uzupełniono o ocenę zmian wytrzymałości i masy badanych próbek powstałych w efekcie ww. agresywnych oddziaływań chemicznych.

EN

The paper discusses an innovative method for the preliminary assessment of the durability of concrete structures exposed during operation to aggressive organic acids, with particular reference to 10% acetic acid. The assumptions of the above-mentioned research methodology are presented, and the results of testing concrete samples of different initial strength classes, exposed to the above-mentioned aggressive agents for a period of 210 days, are discussed. The basic tool used in the proposed research methodology, i.e. the assessment of the microstructure of the surface exposed to organic acid, using an optical microscope, is presented in detail. The results of these tests are supplemented by an evaluation of changes in the strength and mass of the tested samples resulting from the above-mentioned aggressive chemical interactions.

13

Surface roughness of photoacrylic resin shapes obtained using PolyJet additive technology

Turek Paweł, Bazan Anna, Budzik Grzegorz, Przeszłowski Łukasz, Gapiński Bartosz

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 11-12

631--639

EN

The article presents the results of analyzing the surface roughness of samples manufactured using the PolyJet additive technology. Three types of photopolyacrylic resins were used in the production process of the test samples. The samples were measured using stylus and optical measurement methods. The presented research extends information on the surface roughness of resins used in the PolyJet 3D printing process. It is a starting point for further improvement of measurement procedures for polymer materials.

PL

Zbadano chropowatość powierzchni kształtek wykonanych z trzech rodzajów żywic foto poliakrylowych metodą przyrostową PolyJet. Stosowano stykową i optyczną metodę pomiarową. Przedstawione badania poszerzają wiedzę w zakresie chropowatości powierzchni żywic stosowanych w procesie druku metodą PolyJet oraz stanowią punkt wyjścia do dalszych badań dotyczących usprawniania procedur pomiarowych w odniesieniu do próbek wykonanych z materiałów polimerowych.

14

Influence of aluminum alloys surface treatment on the durability of glued joints

Kowalik Joanna, Tworek Magdalena, Smaruj Michał

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 10

523--529

EN

The aim of the work was to analyze the method of preparing the aluminum surface in terms of the functional properties of glued joints with the use of one-component polyurethane adhesive. Six methods of surface treatment of EN AW-5251 aluminum alloy were tested. In addition, changes in the shear strength of adhesive joints after environmental exposure were determined. The best surface preparation processes were atmospheric plasma and anodizing.

PL

Celem pracy była analiza sposobu przygotowania powierzchni aluminium pod kątem właściwości użytkowych połączeń klejonych z zastosowaniem jednoskładnikowego kleju poliuretanowego. Zbadano sześć metod obróbki powierzchni stopu aluminium EN AW-5251. Ponadto określono zmiany wytrzymałości połączeń klejonych na ścinanie po ekspozycji środowiskowej. Najlepszym sposobem przygotowania powierzchni była plazma atmosferyczna i anodowanie.

15

Effect of acidic saliva on monomer leaching and surface roughness of 3D-printed and milled denture-base materials

Al-Otaibi Hanan, Basaqer Rafal, Almania Sarah, Alfouzan Afnan, Al Taweel Sara, Alshehri Huda, Labban Nawaf

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 3

149--156

EN

The study evaluated the effect of different acidic salivary pH values on monomer leaching and surface roughness of conventional and CAD/CAM processed (milled and 3D-printed) denture base materials. High-performance liquid chromatography was used to determine the quantity of residual methyl methacrylate monomer leaching after 30 days of immersion in acidic saliva. The surface roughness (Ra) before and after incubation was recorded using a non-contact optical profilometer. The monomer leaching and the surface roughness of the tested materials depended on the pH value of the saliva. The conventional denture framework material exhibited the highest and lowest leaching rates at pH=4.5 and pH=3.5, respectively, regardless of the treatment method. Among the CAD/CAM processed materials, the 3D-printed material showed the highest and lowest leaching at pH=5.5 and pH=3.5, respectively. Regardless of the pH, roughness after incubation was the lowest for conventional materials, and the highest for 3D printing.

PL

W pracy oceniono wpływ pH śliny na wymywanie monomerów i chropowatość powierzchni konwencjonalnych oraz wytworzonych metodą CAD/CAM (frezowanych i wydrukowanych w 3D) materiałów na podbudowy protez dentystycznych. Metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej oznaczono ilość wymytego monomeru (metakrylan metylu) po 30-dniowym zanurzaniu w kwaśnej ślinie. Chropowatość powierzchni (Ra) przed i po inkubacji rejestrowano za pomocą bezkontaktowego profilometru optycznego. Wymywanie monomerów oraz chropowatość powierzchni badanych materiałów zależały od wartości pH śliny. Konwencjonalny materiał na podbudowę protezy wykazywał największy i najmniejszy stopień wymywania odpowiednio przy pH=4,5 i pH=3,5, niezależnie od sposobu obróbki. Spośród materiałów poddanych obróbce CAD/CAM, materiał drukowany wykazał największe i najmniejsze wymywanie przy odpowiednio pH=5,5 i pH=3,5. Niezależnie od pH, chropowatość po inkubacji była najmniejsza w przypadku materiałów konwencjonalnych, a największa otrzymanych metodą druku 3D.

16

Toczenie układów mikrosoczewek dynamicznym narzędziem obrotowym

Jemielniak Krzysztof

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 2

42

PL

Mikrofrezowanie diamentowe wysokiej jakości matryc mikrosoczewek (microlens arrays - MLA) jest niewydajne z powodu pozostawiania nieuniknionych śladów frezowania oraz powolnej spiralnej ścieżki narzędzia interpolowanej odcinkami prostoliniowymi. Tu zaproponowano nowe rozwiązanie procesu toczenia dynamicznym narzędziem obrotowym (dynamic rotating-tool - DRT).

17

A comprehensive review of polymer materials and selective laser sintering technology for 3D printing

Jabri F. E., Ouballouch A., Lasri L., Alaiji R. El

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 118, nr 1

5--17

EN

Purpose: This review analyses different approaches used to study selective laser sintering (SLS) technology of polymer materials. These main approaches concern: thermal behaviour, fatigue and surface roughness. Design/methodology/approach: Regarding the first behaviour, researchers extensively studied the impact of process parameters, including scan speed, laser, power and laser energy density, on the thermal behaviour of 3D printed parts. Numerical and experimental analyses are used to conduct process parameter evaluations. Findings: Laser power and scan speed are the most significant parameters of the laser energy density. For the second, according to test protocols and quantitative analysis performed, the authors concluded that the combination of small and large laser energy density particles generates higher sintering and better fatigue resistance. Moreover, tensile analysis in different environments showed that testing in the water decreased the fatigue life of polymer samples. The influence of process parameters on the mechanical properties and surface roughness of 3D parts is also analysed. In addition, the investigators found that the additives increase the surface roughness of 3D printed parts. Practical implications: This review shows that researchers can focus on creating a combination of these approaches to expand the use of this process for industrial part production. Originality/value: All these investigations have made it possible to determine the optimal process conditions to ensure higher quality, optimal surface quality and better fatigue strength.

18

Influence of EDM process parameters of novel Al7010/B4C/BN hybrid metal matrix nanocomposite

Dirisenapu Gopichand, Salavaravu Laxmanaraju, Dumpala Lingaraju

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 4

191--196

EN

In this present research work, the electrical discharge machining (EDM) characteristics of an Al7010/2%B4C/2%BN (the reinforcement particles are taken as wt.%) hybrid metal matrix nanocomposite (HMMNC) are discussed. The effect of the EDM process variables like the discharge current (I), pulse on time (Pon), pulse off time (Poff) and gap voltage (Vg) on the response characteristics like the material removal rate (MRR), tool wear rate (TWR), and surface roughness (SR) are presented. The results revealed that the MRR, TWR, and SR grew with an increase in Ip and Pon. MRR, TWR, and SR increased with a rise in Poff up to 25 μs then declined. MRR, TWR, and SR decreased with an increment in gap voltage. The highest MRR was observed for a discharge current of 8 A, Pon of 60 μs, Poff of 25 μs and Vg of 30 V. SR and TWR were the smallest at Ip of 2 A, Pon of 15 μs, Poff of 55 μs and Vg of 60 V. The scanning electron microscope (SEM) micrographs of the machined surfaces revealed voids, craters and micro cracks.

19

Deep drawing and redrawing of solution-treated Cu-Cr-Zr-Ti alloy sheets and post-forming characterization of the redrawn cup wall

Behera Dibya Ranjan, Katiyar Bhupesh Singh, Das Sayan, Panda Sushanta Kumar, Kar Sujoy Kumar, Murty S. V. S. Narayana

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e217, 2023

EN

Recently, space research organizations are interested in investigating multistage deep drawing of Cu-Cr-Zr-Ti alloy sheets for the fabrication of large-depth thrust chamber liners used in cryogenic engine of satellite launch vehicles. Hence, an attempt was made for the first time to design and develop a laboratory scale two-stage deep drawing setup to successfully draw cylindrical cups of solution-treated Cu-0.5Cr-0.05Zr-0.05Ti (wt. %) sheets of 1.7 mm thickness. The finite element (FE) model with Marciniak–Kuczynski forming limit diagram (MK-FLD) was implemented to design the above two-stage deep drawing setup, and two different anisotropic models, namely Hill48 and Barlat89, along with solid and shell element formulations were used to capture the deformation behavior. After setup design, the two-stage deep drawing experiments were conducted, and successful redrawn cups with overall drawing ratio of 2.94 with maximum cup depth of 58.5 mm was achieved. The strain evolution during deformation was analyzed in polar effective plastic strain (PEPS) locus, and it was also observed that the surface roughness of cup wall and corner was significantly increased to 2.73 μm and 3.16 μm, respectively, due to accumulation of plastic strain and evolution of texture. Further, the orientation gradient inside the grains at both cup wall and corner regions was observed, and evolution of Copper {112} < 111> and Y{111} <112> texture components were identified in the cup wall. However, the marginal increase in roughness of cup corner as compared to that of the cup wall might be due to the development of Brass {110} < 112 > texture. Finally, the aging behavior of redrawn cup wall was analyzed, and it was found that the peak aging occurred at 500 °C for 2 h. with a hardness of 98 ± 4 VHN due to the formation of fine Cr-rich precipitates.

20

Experimental Study of Surface Roughness Effect on the Rheological Behavior of MR Fluid

Stępień Barbara, Horak Wojciech

Tribologia

|

2022

|

nr 4

73--83

EN

Magnetorheological (MR) fluids are classified as smart materials. They are non-homogeneous substances of complex composition and are characterised by complex rheological properties. In addition, the characteristics of their behaviour can be actively affected by the magnetic field, both in terms of its value and spatial orientation. This paper presents the results of shear stress measurements of a commercial magnetorheological fluid using a plate-plate type geometry with a modified working surface. The purpose of the study was to determine the effect of changing the roughness of the measuring plate on the obtained shear stress results. Controlled shear rate tests and Magneto Sweep measurements were carried out for three MR fluid layer heights. The tests were carried out at magnetic field induction in the range of 0 to 680 mT. The study showed that the measurement system's geometric parameters significantly affect the MR fluid's behaviour under test. It was shown that increasing the surface roughness can increase or decrease the measured value of shear stress depending on the test parameters.

PL

Ciecze magnetoreologiczne (MR) zaliczane są do grona materiałów inteligentnych. Są to substancje niejednorodne o złożonym składzie i charakteryzują się złożonymi właściwościami reologicznymi. Ponadto charakterystyki ich zachowania mogą być aktywnie kształtowane przez pole magnetyczne, zarówno ze względu na jego wartość, jak i orientację przestrzenną. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów naprężenia stycznego komercyjnej cieczy MR z wykorzystaniem geometrii pomiarowej typu płytka–płytka o modyfikowanej powierzchni roboczej. Celem badań było określenie wpływu zmiany chropowatości płytki pomiarowej na uzyskiwane wyniki naprężeń ścinających. Przeprowadzono badania z kontrolowaną szybkością ścinania oraz pomiary typu Magneto Sweep dla trzech wysokości warstwy cieczy MR. Badania przeprowadzono przy indukcji pola magnetycznego w zakresie 0 do 680 mT. Badania wykazały, że parametry geometryczne układu pomiarowego istotnie wpływają na zachowanie się badanej cieczy MR. Wykazano, że w zależności od parametrów badania zwiększenie chropowatości powierzchni może powodować zwiększenie lub zmniejszenie rejestrowanej wartości naprężeń stycznych.