Nasi inżynierowie publikują wyniki badań w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Materials MDPI"
28 marca 2025
Z przyjemnością informujemy, że wyniki badań prowadzonych przez nas we współpracy z Wydziałem Mechatroniki i Budowy Maszyn Politechniki Świętokrzyskiej zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Materials MDPI".
Publikacja prezentuje ocenę właściwości wytrzymałościowych i struktury powierzchni modeli cienkościennych, wykonanych z proszku aluminiowego AlSi10Mg w technologii druku 3D typu Powder Bed Fusion (PBF).
Celem badań było określenie technologicznych ograniczeń produkcji elementów cienkościennych oraz ocena wpływu grubości modeli oraz kierunku drukowania na właściwości mechaniczne i jakość powierzchni. Wyniki tych analiz mają szczególne znaczenie praktyczne. Pozwalają na optymalizację, już na etapie projektowania. Efekty prac można z powodzeniem wykorzystać m.in. na potrzeby wytwarzania komponentów w hydraulice siłowej, prowadząc do zmniejszenia masy oraz zwiększenia efektywności przepływu płynów w układach hydraulicznych.
Zainteresowanych wynikami badań zapraszamy do artykułu źródłowego:
Autorami artykułu są:
dr hab. inż. Tomasz Kozior prof. PŚk. Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
dr hab. inż. Jerzy Bochnia prof. PŚk. Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Alicja Jurago Inżynier R&D Hydropress
Michał Adamczyk Dyrektor ds. technicznych Hydropress
Piotr Jędrzejewski Inżynier R&D Hydropress
Dziękujemy wszystkim współautorom za owocną współpracę.
Firma
AMTH / HYDROPRESS
Branża
Druk 3D z metalu
Technologia
PBF
Uzysk
Optymalizacja drukowanych komponentów
Dlaczego druk 3D jest rewolucją w energetyce? Od nowatorskich wymienników ciepła po szybsze naprawy turbin. Technologie przyrostowe pozwalają zwiększyć wydajność, skrócić czas realizacji i obniżyć koszty. Poniżej przedstawiamy najważniejsze zastosowania druku 3D w energetyce cieplnej. Wymienniki ciepła nowej generacji Nowoczesne wymienniki ciepła produkowane w technologii druku 3D cechują się bardziej złożoną geometrią kanałów, co pozwala zwiększyć efektywność nawet o 50%. Przykładem jest projekt skraplacza z Uniwersytetu Illinois, który dzięki warstwowo drukowanym żebrom i segmentom uzyskał gęstość mocy 6,2 MW/m³, przewyższając tradycyjne rozwiązania. Druk 3D pozwala też zintegrować złożone struktury mieszające i zredukować liczbę części do jednej. TPMS i biomimetyka Firma Synopsys pokazała, jak struktury TPMS pozwalają zmniejszyć masę wymiennika o 80%, a jednocześnie zwiększyć efektywność wymiany ciepła ponad 11-krotnie. Takie struktury są możliwe do wykonania tylko przy użyciu technologii addytywnych. Wymienniki odporne na ekstremalne warunki W projekcie UPHEAT firmy GE udało się stworzyć drukowany wymiennik ciepła pracujący w temperaturze do 900°C i przy ciśnieniu ponad 1800 psi. Dzięki biomimetycznej strukturze przypominającej kiść winogron, komponenty te mogą znaleźć zastosowanie w turbinach i silnikach nowej generacji. Zawory i komponenty armatury Firma IMI Critical wykorzystuje druk metalowy do produkcji kaset regulacyjnych i dysz zaworów. Czas produkcji skrócił się z miesięcy do dni. Druk 3D pozwala też ograniczyć marnotrawstwo materiału i tworzyć bardziej efektywne konstrukcje przepływowe, zwiększając trwałość i ograniczając hałas. Serwis i naprawy z drukarki Druk 3D umożliwia szybkie odtworzenie niedostępnych części, co pozwala uniknąć przestojów. Firmy takie jak Siemens regenerują łopatki turbin, nadbudowując materiał warstwa po warstwie. Możliwe jest również projektowanie i drukowanie dedykowanych narzędzi serwisowych. Zrównoważony rozwój i korzyści środowiskowe Addytywne metody produkcji generują mniej odpadów i pozwalają tworzyć lżejsze komponenty, co przekłada się na niższe zużycie energii. Druk 3D wspiera też rozwój energetyki odnawialnej, umożliwiając szybkie prototypowanie i wdrażanie niestandardowych rozwiązań.
Silnik to serce każdego pojazdu – klucz do osiągów i sukcesu samochodu. Dzięki drukowi 3D z metalu producenci mogą tworzyć komponenty silników o parametrach dotąd nieosiągalnych tradycyjnymi metodami. Ta technologia pozwala na produkcję skomplikowanych kształtów z lekkich, wytrzymałych stopów, co zmniejsza masę części, poprawia ich chłodzenie i zwiększa moc jednostek napędowych. Druk 3D z metalu rewolucjonizuje podejście topowych marek do konstruowania. Przykładem jest Ford, który zastosował druk 3D do produkcji głowic cylindrów w modelu Mustang Shelby GT500. Tradycyjne metody okazały się zbyt wolne i drogie, więc firma sięgnęła po technologię przyrostową. W efekcie Ford skrócił czas wytwarzania głowic oraz zminimalizował ryzyko błędów produkcyjnych. Wydrukowane z metalu głowice cechują się wysoką wytrzymałością oraz odpornością na temperaturę dzięki zastosowaniu specjalnego stopu aluminium. Podobny sukces odniosło Porsche, drukując z metalu tłoki do silnika 911 GT2 RS. Dzięki ażurowej, zoptymalizowanej konstrukcji tłoki są o 10% lżejsze od standardowych i zawierają wewnętrzny kanał chłodzenia niemożliwy do wykonania tradycyjnymi metodami. Lżejsze tłoki pozwoliły zwiększyć prędkość obrotową i obniżyć obciążenie cieplne, co przełożyło się na dodatkowe 30 KM mocy. To duży wzrost wydajności osiągnięty bez zmiany pojemności czy liczby cylindrów, a jedynie dzięki nowatorskiej metodzie wytwarzania. -> Redukcja masy: Drukowane komponenty mogą zawierać struktury kratownicowe, zmniejszając masę bez utraty wytrzymałości. -> Wyższa moc i efektywność: Lżejsze, lepiej chłodzone części przekładają się na większe osiągi i wyższą efektywność pracy silnika. -> Szybszy rozwój produktu: Bez potrzeby budowy form i narzędzi można szybciej wprowadzać innowacje konstrukcyjne. Metalowy druk 3D rewolucjonizuje podejście do konstruowania silników. Pozwala projektować części „szyte na miarę” obciążeń, a następnie wytwarzać je od ręki jako prototyp lub nawet element produkcyjny. Rezultat to mocniejsze, lżejsze jednostki napędowe, dające producentom przewagę konkurencyjną w branży motoryzacyjnej.
W dniach 25/26 września 2025 roku mieliśmy przyjemność uczestniczyć w wyjątkowym wydarzeniu pt. Droniada Future Forum by Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa , które odbyło się w Warszawie. Wydarzenie to miało charakter dwudniowego cyklu konferencji, skupiając przedstawicieli świata nauki, biznesu, administracji i technologii, a także pasjonatów nowych rozwiązań w obszarze bezzałogowych statków powietrznych (BSP) i bezpieczeństwa cyfrowego. Innowacje, bezpieczeństwo i przyszłość dronów Hasłem przewodnim tegorocznej edycji była odpowiedzialna i bezpieczna transformacja technologiczna w erze automatyzacji i cyfryzacji . W programie znalazły się aż 4 panele dyskusyjne, a także wystąpienia ekspertów oraz liczne prezentacje rozwiązań technologicznych , m.in. w zakresie ochrony transmisji danych, cyberbezpieczeństwa, wykrywania zagrożeń czy nowoczesnych materiałów dla systemów bezzałogowych . Pierwszy dzień konferencji, pod hasłem IDEE, poświęcony był zagadnieniom prawnym, strategicznym i rynkowym, od wpływu unijnej dyrektywy NIS2 na branżę dronową, po wizję rozwoju rynku BSP w perspektywie najbliższych 5 i 10 lat. Dyskusje prowadzone przez uznanych ekspertów z sektora publicznego i prywatnego ukazały, jak istotną rolę odgrywają dziś technologie bezzałogowe w budowaniu bezpieczeństwa państwa i infrastruktury krytycznej. Drugi dzień, pod hasłem TECHNOLOGIE, pozwolił uczestnikom przyjrzeć się praktycznym aspektom rozwoju branży. Wystąpienia specjalistów z Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa, NASK, Politechniki Łódzkiej czy Akademii Marynarki Wojennej pozwoliły spojrzeć szerzej w przyszłość inżynierii dronowej. Począwszy od druku 3D i nowych materiałów, przez zaawansowane systemy nawigacyjne, aż po zastosowania sztucznej inteligencji w misjach ratunkowych i rolnictwie precyzyjnym. Nie zabrakło również okazji do zwiedzania laboratoriów badawczych Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa, które stanowią jedno z najnowocześniejszych centrów badawczych w Polsce. To tam teoria spotyka się z praktyką, a wizje inżynierów przeradzają się w rzeczywiste rozwiązania wspierające rozwój bezpiecznego lotnictwa przyszłości. Networking i wymiana doświadczeń Droniada Future Forum to nie tylko wiedza i technologie, ale także ludzie, otwarci, zaangażowani i pełni pasji. W trakcie wydarzenia mieliśmy okazję nawiązać wiele inspirujących kontaktów, wymienić się doświadczeniami i spojrzeć na przyszłość sektora dronowego z nowej perspektywy. Podziękowania Serdecznie dziękujemy Łukasiewicz - Instytutowi Lotnictwa za zaproszenie, profesjonalną organizację oraz inspirującą atmosferę wydarzenia. Cieszymy się, że mogliśmy być częścią tej wyjątkowej inicjatywy, która konsekwentnie łączy naukę, technologię i biznes w budowaniu innowacyjnej przyszłości polskiej branży dronowej.
