CCMT

Cel główny projektu

Celem naukowym projektu jest opracowanie kompleksowej metodyki oceny struktury geometrycznej powierzchni technologicznych w aspekcie ich funkcji użytkowych.

Oznacza to przejście od oceny opartej wyłącznie na pojedynczych parametrach do podejścia, które lepiej odzwierciedla rzeczywiste zachowanie powierzchni w warunkach eksploatacyjnych.

Cele szczegółowe

• analiza przydatności parametrów znormalizowanych do różnicowania właściwości powierzchni o określonym przeznaczeniu użytkowym,
• opracowanie nowych parametrów dedykowanych wybranym klasom powierzchni technicznych,
• opracowanie metodyki budowy zbiorów parametrów złożonych z dwóch lub trzech parametrów o najwyższej zdolności różnicującej,
• przygotowanie wytycznych do praktycznego stosowania opracowanych metod.

Dlaczego ten projekt jest ważny

Struktura geometryczna powierzchni wpływa bezpośrednio na właściwości eksploatacyjne elementów, w tym m.in. na tarcie i zużycie, wytrzymałość stykową, odporność korozyjną, tłumienie drgań, szczelność połączeń, przewodnictwo cieplne, przyczepność powłok oraz właściwości aero- i hydrodynamiczne.

W praktyce przemysłowej oznacza to, że dobór właściwych metod opisu i oceny powierzchni ma znaczenie nie tylko pomiarowe, ale również projektowe, technologiczne i eksploatacyjne.

Najważniejsze założenie metodyczne

Projekt opiera się na założeniu, że nie istnieje jeden uniwersalny zestaw parametrów, który byłby jednakowo przydatny dla wszystkich powierzchni i wszystkich zastosowań.

Dobór parametrów powinien wynikać z funkcji użytkowej elementu, warunków eksploatacji, rodzaju współpracy powierzchni oraz wiedzy o procesie, w którym dana powierzchnia została ukształtowana.

Jakie powierzchnie są objęte analizą

Projekt obejmuje różne grupy powierzchni technicznych, w szczególności powierzchnie: przeznaczone do współpracy ruchowej, połączone stykowo, narzędzi ściernych, porowate oraz teksturowane. Każda z tych grup wymaga odrębnego podejścia do oceny, ponieważ różni się topografią, sposobem kształtowania oraz funkcją użytkową.

Jednym z kluczowych efektów projektu ma być wskazanie, które parametry i ich zestawy najlepiej opisują cechy istotne dla konkretnej klasy powierzchni.

Zakres analizy badawczej

W projekcie przewiduje się ocenę przydatności parametrów do różnicowania cech powierzchni, opracowanie nowych parametrów oraz budowę zbiorów parametrów o większej wartości informacyjnej niż każdy parametr analizowany osobno.

Szczególną rolę odegra integracja informacji pochodzących z kilku parametrów, co ma poprawić zdolność klasyfikacyjną, ułatwić interpretację wyników oraz zwiększyć użyteczność metod w zastosowaniach technicznych.

Metodyka i podejście badawcze

Projekt zakłada analizę zarówno parametrów powszechnie stosowanych, jak i parametrów autorskich dedykowanych określonym klasom powierzchni. Ważnym elementem będzie także ocena relacji między parametrami, ich wzajemnej komplementarności oraz zdolności do odróżniania powierzchni o zbliżonych wartościach wybranych cech.

Podejście badawcze będzie ukierunkowane na tworzenie metod łatwych do interpretacji, a zarazem użytecznych w praktyce projektowej, wytwórczej i metrologicznej.

Zaplecze pomiarowe i kompetencje konsorcjum

Projekt realizowany jest przez trzy uczelnie techniczne dysponujące rozbudowaną infrastrukturą badawczą, w tym m.in. mikroskopami konfokalnymi, profilometrami optycznymi i stykowymi, skanerami 3D, współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi oraz tomografami komputerowymi.

Taki układ konsorcjum pozwala połączyć doświadczenie w metrologii powierzchni, analizie danych pomiarowych, badaniach eksperymentalnych i zastosowaniach przemysłowych.

Współpraca z GUM

Projekt jest powiązany z potrzebami Głównego Urzędu Miar (GUM) i wpisuje się w działania na rzecz rozwoju metrologii w Polsce.

Wniosek przewiduje współpracę z GUM w zakresie wymiany wiedzy, udziału pracowników GUM w realizacji projektu oraz rozwoju metod pomiaru i oceny powierzchni o różnych cechach funkcjonalnych.

Znaczenie dla gospodarki

Rezultaty projektu mają wspierać przemysł wytwórczy poprzez dostarczenie lepszych narzędzi do oceny powierzchni technicznych oraz bardziej wiarygodnych wytycznych dotyczących doboru parametrów i metod pomiarowych.

Opracowana metodyka może przyczynić się do poprawy jakości projektowania, optymalizacji procesów wytwarzania oraz trafniejszej oceny właściwości eksploatacyjnych elementów.

Planowane rezultaty projektu

• opracowanie metodyki doboru parametrów oceny dla różnych klas powierzchni technicznych,
• opracowanie nowych parametrów dedykowanych wybranym zastosowaniom,
• opracowanie procedur łączenia informacji z dwóch lub trzech parametrów,
• opracowanie wytycznych do stosowania przygotowanych metod,
• opracowanie zbiorów danych do prezentacji i walidacji rozwiązań,
• publikacje naukowe i prezentacje konferencyjne,
• organizację seminariów i warsztatów,
• uruchomienie i prowadzenie strony internetowej projektu służącej upowszechnianiu wyników,
• opracowanie procedur obliczeniowych w środowisku Matlab i ich udostępnienie partnerom projektu oraz GUM.