Povrchové úpravy nerezových materiálu Bakalářská práce Vypracoval: Petr Satrapa 2018 Vedoucí práce: Ing. Monika Karková, PhD. Dobrý den vážený pane předsedo, vážená komise, jmenuji se….. a téma mé bakalářské práce je… Cíl práce ØBakalářská práce se v teoretické části věnuje popisu povrchových úprav materiálů broušením. V aplikační části se práce zaměřuje na povrchovou úpravu materiálu broušením, realizaci experimentu a následnému porovnání povrchů. images.jpeg Ve své práci jsem se zaměřil v teoretické části na popis povrchových úprav materiálů broušením. Aplikační části jsem se věnoval realizaci experimentu, kde byla provedena povrchová úprava broušením a následnému vyhodnocení jednotlivých vzorků. Struktúra práce 1.Teoretická část ØVymezení základních pojmů, obecné rozdělení oceli ØRozdělení nerezových ocelí ØPovrchové úpravy nerezové oceli ØBroušení ØDrsnost povrchu 2.Metodika a realizace experimentu 3.Diskuse výsledků, návrhy opatření a závěr Práce je rozdělena na dvě hlavní části na teoretickou a aplikační část. První část aplikační části je zaměřena na provedení experimentu a v druhé části jsou vyhodnoceny jednotlivé vzorky, dále se zde hovoří o dosažených výsledcích, návrhy opatření jsou zde a nakonec závěr. Teoretická část uVymezení základních pojmů uObecně rozdělení oceli v závislosti na možnostech jejího využití uRozdělení nerezových ocelí, jejich využití a vlastnosti uPovrchové úpravy nerezové oceli uBroušení uDrsnost povrchu Anwendungsfoto-Schleiffächer_24.jpg Hlavními body teoretické části je broušení a drsnost povrchu, se kterými dále souvisí rozdělení nerezových ocelí a jejich povrchové úpravy. Na začátku této části jsou definovány základní pojmy a obecné rozdělení ocelí. Aplikační časť uTypy brusných vějířů: uSFM 80x50-6 A 104/K 80 uBKC 80x50-6 A 100/ K 120 uSFM 80x50-6 A 106/K 150 uSFM 80x50-6 A 107/K 240 uSFM 80x50-6 C 206/K 150 uSFM 80x50-6 C 207/K 240 uTypy nerezové oceli: u1.4301 u1.4509 S207K240.jpg A107K240.jpg Aplikační část je celá věnována pokusu, kde mi bylo zadáno firmou, ve které jsem prováděl svou praxi, abych zjistil zda dosavadní brusný vějíř, který firma používá na finální čištění, kterým odstraní vrypy a nečistoty z daného výrobku. Dále jsem měl za úkol zjistit, jaký typ brusného vějíře by byl nejvhodnější na finální leštění, které firma zvažuje zařadit do budoucna do své výroby. Do pokusu jsem zařadil 6 brusných vějířů včetně dosud používaného, který je jako první. Brusné vějíře jsou složeny z rouna a brusných lamel, všechny mají odlišné zrnitosti. Typy rouna jsou zde dvě, šedý kotouče je má rouno z karbidu křemíku, který se používá na měkké materiály a červený kotouče má rouno z korundu, který je doporučen na tvrdší materiály. Firma na výrobu výrobků používá hlavně dva typy nerezové oceli….., na kterých též proveden pokus. IMG_20180329_173451.jpg IMG_20180320_161720.jpg %2F9%2F001%2F312%2Fb079446_g2440.jpg Do obou typu oceli byl vytvořen vryp o hloubce 0,05 mm, který můžete vidět nahoře na obrázků kde je v pravé části vryp a v levé části je vryp již vybroušen. K experimentu byla použita přímá pneumatická bruska, která byla upnuta ve sloupcovém upínacím stojanu za svou rukojeť. Na stojanu byl nastaven doraz aby byla zajištěna u všech výrobků konstantní síla. Jednotlivé vzorky byli upnutu ve svěráku vždy ve stejné výšce, který byla stanovena před začátkem pokusu. Jednotlivé vzorky byli broušeny po směru vláken po dobu 10 sekund. Po provedení pokusu u jednotlivých vzorků bylo hodnoceno vizuální vzhled vzorku, zda kotouč vybrousil vryp či ne, byla měřena drsnost povrchu a jednotlivé kotouče byli poté použity ve výrobě pracovníkem firmy, který každým typem brusného vějíře vyčistil jeden vozík a podle toho byl stanoven čas, za který zvládne kotouč vyčistit daný výrobek a jeho životnost. Experimentální část uPodmínky měření drsnosti povrchu: u• Norma: ISO 1997 u• Profil: R u• Filtr: GAUSS u• λc: 0,8 mm u• λs: 2,5 µm u• N: 5 V4-V6 4509.jpg U jednotlivých vzorků byla měřena tedy drsnost povrchu zde ve školních laboratořích. Měření bylo provedeno podle normy ISO 1997, měřená vzdálenost na jednotlivých vzorcích byla 2 mm, měření bylo provede vždy v místě vrypu. U získaných digramů jsem hodnotil jednotlivé na měřené hodnoty Ra, Rq, Rz, dále jsem vyhodnocoval naměřenou křivku diagramu, která je rozdělena na pět částí. Byly vyhodnocovány největší výstupky a prohlubně v okolí vrypu a přímo v jeho místě. Zde na diagramu můžete vidět jednotlivé naměřené hodnoty, která jsou velmi nízké. Dále zde můžeme vidět výškové měřítko, které se měnilo podle drsnosti povrchu automaticky, hned pod tímto měřítkem je měřítko vzdálenosti, které bylo u všech měřených vzorků stejné. Na křivce diagramu můžeme vidět až na čtvrtou část, ve které je zaznamenán vryp, proto je v této části největší prohlubeň. V ostatních částech sice můžete vidět nepatrné výstupky a prohlubně, ale je to zapříčiněno kvůli velmi nízkému měřítku výšky. Diskuse výsledků 1.Vyrovná se některý brusný vějíř stávajícímu typu, který firma používá? ØA106/K150 2.Vybrousí některý vějíř ve stanoveném času vryp? ØOcel 1.4301 – A104/K80, A106/K150 ØOcel 1.4509 – C206/K150 3.Který kotouč dosáhne nejhladšího povrchu, podle měření drsnosti povrchu? ØC206/K150 4.Který kotouč bude mít nejdelší životnost při použití ve výrobě? ØA104/K80 5.Který kotouč bude nejvhodnější na finální leštění? ØC206/K150 6.Potvrdí se teorie, že čím má kotouč větší zrnitost, tím dosáhne hladšího povrchu? ØToto tvrzení bylo vyvráceno u Před začátkem experimentu jsem si stanovil šest výzkumných otázek, na které jsem si daným experimentem odpověděl. Odpověď na otázku 1. – Dosud používanému typy brusného vějíře se vyrovnal pouze typ brusného vějíře A106/K150. Odpověď na otázku 2. – Ve stanoveném čase, který byl 10 s. dokázala na oceli třídy 1.4301 vybrousit vrypy typy kotoučů …. a na oceli třídy 1.4509 pouze jeden brusný vějíř ….. Odpověď na otázku 3. – Na obou typech oceli dosáhl nehladšího povrchu kotouč C206/K150. Odpověď na otázku 4. – Nejdelší životnost má kotouče A104/K80, který firma používá v současné době. Odpověď na otázku 5. – Nejmenších naměřených hodnot drsnosti povrchu na obou ocelích dosáhl typ brusného vějíře C206/K150. Odpověď na otázku 6. – Toto tvrzení bylo vyvráceno, protože bylo předpokládáno, že nejhladšího povrchu dosáhne kotouče C207/240, ale překvapivě to dokázal typ brusného vějíře C206/K150, který jak bylo už řečeno dosáhl nejmenších hodnot naměřené drsnosti povrchu. Navrhovaná opatření uBrusný vějíř A104/K80 uBrusný vějíř C206/K150 uBrusný vějíř A107/K240 A104K80.jpg A107K240.jpg S206K150.jpg Jako první navrhované opatření je, že by firma neměla měnit dosud používaný typ brusného vějíře A104/K80, který je nejvhodnější na čištění a vybrušování vrypů. Na finální leštění, které firma zvažuje zařadit do své výroby, tak bych doporučil typ brusného vějíře C206/K150, který dosáhl nejmenších naměřených hodnot na obou typech nerezové oceli. Jeho nevýhodou je však malá životnost, proto je tento brusný vějíř vhodný pouze na finální leštění a ne i na vybrušování vrypů. Pokud by firma chtěla jedním kotoučem vybrušovat vrypy a provádět finální leštění, tak potom bych doporučil brusný vějíř A107/K240, který sice nedosahoval nejhladších povrchů, ale jeho chování v praxi bylo dobré. Šlo by uvažovat ještě o jedné variantě, která sice nebyla zahrnuta do experimentu. Dalo by se uvažovat o kombinaci dvou typů brusných vějířů, kde by jeden byl pouze na vybroušení vrypů a vyčištění povrch a druhý by byl používán pouze na finální leštění. Pro tuto kombinaci bych doporučil dosud používaný brusný vějíř A104/K80 a na leštění C206/K150. DĚKUJI ZA POZORNOST Otázky vedoucího a oponenta uJak souvisí definice stavebního perlitu v kapitole 3.2.3 s tématem práce? u uNa str. 9 je uvedeno, že duplexní ocel by neměla být používána při teplotách nižších než 700 °C. Může to autor více rozvést? u uProč nejsou kapitoly 3.8 až 3.10 zařazeny již do aplikační části bakalářské práce? u u K otázce číslo 1, zde došlo k mé chybě. Ve staré verzi jsem omylem definoval stavební perlit a bohužel jsem se asi překlik a tuto chybu jsem přenesl i do finální verze. Chtěl jsem zde definovat perlit z diagramu Fe-3C. Odpověď na otázku č.2 – Tuto teplotu jsem uvedl z důvodů, protože z odborné literatury jsem zjistil, že se tato teplota používá nejčastěji pro daný materiál jinak dochází ke křehnutí. Odpověď na poslední otázku je, že kapitoly 3.8 až 3.10 nejsou zařazeny do aplikační části, protože šablona bakalářské práce je takto sestavena a já jsem dodržoval její rozložení.