Kauno technologijos universitete (KTU) baigtas vykdyti pustrečių metų trukęs projektas Nr. VP1-3.1-ŠMM-10-V-02-012 „Protingos mechatroninės technologijos ir sprendimai gamybos procesų efektyvumui bei produktų padedančių tausoti aplinką kūrimui: nuo medžiagų iki įrankių (in-smart)“. Mokslininkai sukūrė kompozitinių konstrukcijų gamybos technologiją panaudojant antrines žaliavas, „protingus“ įrankius (pasyvus ištekinimo peilis, savaime energiją generuojantis peilis, deimantinio tekinimo peilis), ultragarsinę kompozitų vizualizacijos sistemą, adaptyvaus šildymo sistemos cirkuliacinių siurblių valdymo modulį.
Iš Europos socialinio fondo ir Lietuvos valstybės biudžeto lėšomis finansuoto projekto, kuris truko nuo 2013 m. sausio iki 2015 m. liepos, bendra vertė 695.088,04 eurų.
2012 m. KTU Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (MIDF) dekano Andriaus Vilkausko inicijuotas projektas yra skirtas su mechatronika susijusių mokslo sričių plėtojimui. Viršydami planuotus rezultatus projekto veiklas įgyvendino Mechatronikos instituto, MIDF, bei Elektros ir elektronikos fakulteto darbuotojai, vadovaujami Mechatronikos instituto direktorius prof. Vytautas Ostaševičius. Projekto mokslinis vadovas V. Ostaševičius yra sukaupęs didžiulę patirtį mechatronikos mokslo srityje, todėl projekto veiklos buvo valdomos aukštos kompetencijos lygmenyje.
Vykdytos šios veiklos:
Kodėl KTU mokslininkų vykdytas projektas yra itin aktualus ir atliepiantis šiandienos aplinkosaugos ir verslo poreikius? Pasaulinė praktika rodo, kad mažiausiai nuo krizės nukentėjo tos firmos, kurios kūrė ir gamino aukštų technologijų gaminius. Lietuvoje mažiausia žalą patyrė tie gamintojai, kurie sugebėjo teikti aukštą technologinį lygį atitinkančius produktus ar paslaugas bei vykdyti efektyvią gamybą, o savo produktus parduoti pasaulinėje rinkoje.
Kitas aspektas – senkantys ir nuolat brangstantys energetiniai ištekliai ir žaliavos. Tai tampa globaline problema, todėl technologijos, leidžiančios tausoti gamtinius ir energetinius išteklius, turi vis didesnę paklausą.
Kombinuojant anglies ar stiklo pluoštą su polimerine ar metalo matrica susiduriama su problema, kad pasiekiami gaminio parametrai, kurių neįmanoma realizuoti naudojant įprastines medžiagas.
Dėl sudėtingos gaminių erdvinės kompozicijos atsirandantis struktūrinis triukšmas maskuoja medžiagos defektus. Medžiagų pjovimo procesas yra silpnai reguliuojamas dėl ko atsiranda nemažai prastovų ir broko gamyboje. Šio proceso valdymo sistemos yra silpnai išvystytos ir nepakankamai optimizuotos, nėra apjungiamos aktyvaus valdymo ir pasyviosios pjovimo procesų sistemos.
Taip pat naudojami nenašūs pjovimo įrankiai, kurie naudoja per mažą apdirbimo greitį. Šiuo metu naudojamos cirkuliacinių siurblių valdymo sistemos nepakankamai efektyviai panaudoja energiją. Siurblių darbo režimas yra valdomas neefektyviai, jie veikia pilnu pajėgumu, nenaudojamos adaptyvios sistemos jų valdymui.
Kompozitinės struktūros turi sudėtinga vidine sandara: detalės (komponentai) daugiasluoksnės, kombinuojami specialūs armavimo tinkleliai, atsitiktinai orientuoto pluošto gijos, technologiniai kanalai, užpildai.
Tai komplikuoja visų vizualizacijos metodų taikymą-atsiranda struktūrinis triukšmas, kuris ženkliai maskuoja medžiagos defektus.
Siakiant išspręsti aukščiau išvardintas problemas, KTU mokslininkų vykdyto projekto vykdymo metu sukurta:
– Kompozitinių konstrukcijų gamybos technologija panaudojant antrines žaliavas;
– „Protingi“ įrankiai (pasyvus ištekinimo peilis; savaime energiją generuojantis peilis; deimantinio tekinimo peilis);
– Ultragarsinė kompozitų vizualizacijos sistema;
– Adaptyvaus šildymo sistemos cirkuliacinių siurblių valdymo modulis.
Projekto vykdymo metu buvo numatyta parengti 16 straipsnių su ISI citavimu indeksu. Šis rodiklis viršytas, nes buvo parengti net 27 straipsniai, kurių dauguma yra su ISI citavimo indeksu.
„Protingas“ mikrogrąžtas ir jo įtvirtintas staklėse: 1 – CNC staklės DMU-35M; 2 – mikro grąžtas; 3- antrosios klupdymo formos mazginio taško suvaržymo įrenginys; 4 – piezoelektrinis aktuatorius PSt 150/4/20 VS9, Piezomechanik; 5 – tiesinis stiprintuvas EPA-104; 6 – funkcinis generatorius ESCORT EGC-3235A; 7 – apkrovos stiprintuvas tipo 5018, Kistler; 8 – jėgos jutiklis tipo 9345B, Kistler; 9 – PC.
