NE_VTE Výrobní technologie pro ekonomy

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
léto 2023
Rozsah
2/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Karel Gryc, MBA, Ph.D. (cvičící)
doc. Ing. Ladislav Socha, MBA, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. Ing. Ladislav Socha, MBA, Ph.D.
Environmentální výzkumné pracoviště – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Environmentální výzkumné pracoviště – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
NE_VTE/NE4: So 1. 4. 8:00–9:30 B3, 9:40–11:10 B3, 11:25–12:55 B3, So 6. 5. 8:00–9:30 B3, 9:40–11:10 B3, 11:25–12:55 B3, So 20. 5. 8:00–9:30 B3, 9:40–11:10 B3, K. Gryc, L. Socha
NE_VTE/P01: Út 8:00–9:30 B5, K. Gryc, L. Socha
NE_VTE/S01: St 8:00–9:30 E4, K. Gryc, L. Socha
Předpoklady
NE_SMT Stroj. mat. pro ekonomy
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení
Předmět je zaměřen na získání poznatků o progresivních technologiích výroby technických materiálů používaných ve strojírenské praxi. Pozornost je věnována základním technologickým souvislostem při výrobě a zpracování jednotlivých materiálů představující: surovinové zdroje, technologie výroby a zpracování kovů a jejich slitin. Studenti získají představu o podstatě technologických procesů výroby, zpracování a odlévání kovů a jejich slitin, které se výraznou měrou podílejí na užitných vlastnostech kovových materiálů. Tyto znalosti jsou základem pro získání představy o možnostech aplikace technických materiálů ve strojírenské praxi. Výsledkem studia jsou tedy znalosti a kompetence z transferu technického a technologického know-how do procesů ekonomického řízení produkčních společností. Studium umožňuje získat jedinečné poznatky o základních technologiích výroby a zpracování kovů a jejich slitin v rámci uceleného technologického řetězce během studia ekonomie a managementu.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu schopen:
- definovat základní rozdělení ocelí, litin a slitin neželezných kovů a dále charakterizovat mechanické, technologické vlastnosti uvedených materiálů;
- charakterizovat základní pochody, rafinační technologie a mimopecní zpracování používané při metalurgickém zpracování ocelí, litin a neželezných kovů;
- aplikovat teoretické i praktické poznatky z oblasti metalurgie k řízení metalurgického zpracování ocelí, litin a neželezných kovů;
- využít svých znalostí slévárenských technologií k rozhodování o použití vhodného metalurgického pochodu a následného postupu zpracování při výrobě ocelí, litin a neželezných kovů;
- určit základní typy metalurgických vad, příčiny vzniku a možnosti jejich odstranění.
Osnova
  • Přednášky:
  • 1. Úvod do výrobních technologií – význam, současný stav a perspektivy jednotlivých technologií.
  • 2. Charakteristika rozdělení a značení ocelí, zásady přípravy vsázky pro tavbu oceli a základní metalurgické reakce.
  • 3. Technologie a princip výroby oceli v primárních agregátech – kyslíkové konvertory, elektrické obloukové pece.
  • 4. Zpracování oceli na zařízeních sekundární metalurgie – pánvové pece a vakuovací stanice.
  • 5. Odlévání odlitků, průběh tuhnutí odlitků, vady odlitků – odlévání do forem, kokily a zařízení plynulého odlévání.
  • 6. Základní rozdělení slévárenských litin, zásady přípravy vsázky pro tavbu litiny.
  • 7. Slévárenská zařízení a postupy tavení – kuplové pece, elektrické a indukční pece.
  • 8. Charakteristika metalurgických pochodů výroby a mimopecní zpracování litin – základní metalurgické reakce, očkování a modifikace.
  • 9. Výroba odlitků, slévárenské směsi a formy, druhy modelů, vtoková soustava, rozdělení a charakteristika metalurgických vad litin.
  • 10. Základní druhy slitin hliník, hořčík, měď a zinek – chemické složení, vsázkové suroviny.
  • 11. Materiálové vlastnosti slitin neželezných kovů – mechanické, fyzikální a technologické.
  • 12. Principy metalurgického zpracování – tavicí a udržovací pece, modifikace, očkování, rafinační postupy.
  • 13. Základní metody odlévání slitin neželezných kovů – netrvalé a kovové formy, charakteristika vad slitin neželezných kovů a jejich rozdělení, kontrola odlitků a oprava vad.
  • Semináře:
  • 1. Úvodní cvičení → práce s normami → charakteristika, rozdělení, značení ocelí, litin a neželezných kovů; bezpečnostní pokyny pro návštěvu slévárenských provozů.
  • 2. Laboratorní praktika → Modelování procesu krystalizace oceli → příprava a realizace modelování krystalizace, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 3. Laboratorní praktika → Vliv parametrů odlévání na vznik staženiny → příprava a realizace laboratorního odlévání, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 4. Laboratorní praktika → Studium heterogenity odlitků z oceli → příprava a realizace studia segregace na vybraných jakostech ocelí, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 5. Exkurze → videosekvence výroby ve vybraných ocelárnách → ArcelorMittal Ostrava a.s.; Třinecké železárny, a.s.; Vítkovice Heavy Machinery a.s. a ŽĎAS, a.s.
  • 6. Výpočtové cvičení → Očkování a modifikace litin → stanovení metalurgických účinků očkování a modifikace tavenin, vypracování výpočtového protokolu dle jednotlivých zadání.
  • 7. Laboratorní praktika → Světelná mikroskopie → příprava vzorků různých jakostí litin → analýza struktur a stanovení jednotlivých typů litin, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 8. Exkurze do slévárny litiny → realizováno u průmyslových partnerů VŠTE v ČB.
  • 9. Laboratorní praktika → Fyzikální modelování rafinace hliníkových slitin → příprava a realizace fyzikálního modelování na modelu FDU (Foundry Degassing Unit), vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 10. Laboratorní praktika → Termická analýza slitin neželezných kovů → příprava a roztavení vybraných slitin, realizace termické analýzy, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 11. Laboratorní praktika → Stanovení naplynění hliníkových slitin → příprava a roztavení vybraných slitin, realizace naplynění stanovením Dichte Indexu, Straube-Pffeifer testu, Drosstestu, vyhodnocení a vypracování laboratorního protokolu.
  • 12. Exkurze do slévárny hliníku a zinku → realizováno u průmyslových partnerů VŠTE v ČB.
  • 13. Vypracování testu se zaměřením na probrané učivo a jednotlivé cvičení.
Literatura
    povinná literatura
  • SAHOO, M. a S. SAHU, 2014. Principles of Metal Casting. 3rd ed. [s. l.]: McGraw Hill Professional. ISBN 9780071789752.
  • NĚMEC, M., B. BEDNÁŘ a B. BRYKSÍ STUNOVÁ, 2016. Teorie slévání. 2. vyd. Praha: České vysoké učení technické. ISBN 978-80-01-06026-1.
  • MACHEK, V., 2015. Kovové materiály 4: výroba a zpracování ocelí a litin. Praha: České vysoké učení technické. ISBN 978-80-01-05686-8.
  • MATUCHA, J. a I. NOVÁ, 2014. Slévárenské formy. Liberec: Technická univerzita. ISBN 978-80-7494-083-5.
  • MICHNA, Š. a L. MICHNOVÁ, 2014. Neželezné kovy. Děčín: Štefan Michna, Lenka Michnová. ISBN 978-80-260-7132-7.
  • MICHNA, Š., 2015. Technologie a zpracování hliníkových materiálů. 2. vyd. Ústí nad Labem: Štefan Michna. ISBN 978-80-260-7706-0.
    doporučená literatura
  • BEDDOOES, J. a M. J. BIBBY, 1999. Principles of Metal Manufacturing Processes. [s. l.]: Butterworth-Heinemann. ISBN 9780080539553.
  • ŠENBERGER, J., 2008. Metalurgie oceli na odlitky. Brno: VUTIUM. ISBN 978-80-214-3632-9.
  • JELÍNEK, P., 2007. Slévárenství. 5. vyd. Ostrava: VŠB-Technická univerzita Ostrava. ISBN 978-80-248-1282-3.
  • VONDRÁK, V., J. HAMPL a A. HANUS, 2005. Metalurgie litin: mimopecní zpracování roztavené litiny. Ostrava: VŠB-Technická univerzita Ostrava. ISBN 80-248-0777-7.
  • NĚMEC, M. a J. PROVAZNÍK, 2008. Slévárenské slitiny neželezných kovů. Praha: České vysoké učení technické. ISBN 978-80-01-04116-1.
  • SILBERNAGEL, A., 2011. Struktura, vlastnosti, zkoušení a použití kovů. Ostrava: Kovosil. ISBN 978-80-903694-6-7.
Organizační formy výuky
přednáška
seminář
Komplexní výukové metody
frontální výuka
skupinová výuka - kooperace
projektová výuka
brainstorming
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
výuka podporovaná multimediálními technologiemi
Studijní zátěž
AktivitaPočet hodin za semestr
Prezenční formaKombinovaná forma
Příprava na průběžný test1212
Příprava na přednášky26 
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál2525
Příprava na závěrečný test1515
Účast na přednáškách26 
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi2678
Celkem:130130
Metody hodnocení a jejich poměr
zkouška - písemná 70 %
test - průběžný 30 %
Podmínky testu
Na začátku semestru vyučující informuje studenty, jakým způsobem úspěšně předmět ukončit. Na konci semestru proběhne průběžný test (30 %). Zkouška bude písemná na 70 bodů (70 %) Celkem musí student splnit min. 70 %, aby předmětem úspěšně prošel.
Informace učitele
Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na seminářích povinná 70% účast.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2021, léto 2022, léto 2024.