Ve studiu strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologiei tváření a svařování, a slévárenství , řízení výroby, aplikace modelování na strojích a počítačové simulace.

prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.

1. Analýza mechanismů opotřebení soustružnických řezných destiček ze slinutých karbidů a metod zvyšování jejich řezivosti.

   Vyměnitelné břitové destičky jsou dlouhodobě nepostradatelným řezným nástrojem se stabilní pozicí ve výrobních technologiích. V současnosti probíhá jejich modernizace zejména změnou geometrie, mezifázového rozhraní a aplikací tvrdých a otěruvzdorných povlaků. Cílem práce je návrh moderní břitové destičky pro obrábění konstrukčních ocelí, zejména v zušlechtěném stavu.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

2. Analýza mechanismů opotřebení strojních závitníků a metod zvyšování jejich řezivosti.

   Strojní závitníky jsou dlouhodobě nepostradatelným řezným nástrojem se stabilní pozicí ve výrobních technologiích. V současnosti probíhá jejich modernizace zejména změnou geometrie, aplikací práškové metalurgie pro jádro nástroje a aplikací tvrdých a otěruvzdorných povlaků. Cílem práce je návrh moderního řezného nástroje pro výrobu závitů v konstrukčních ocelí, zejména v zušlechtěném stavu.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

3. Analýza mechanismů opotřebení šroubovitých vrtáků a metod zvyšování jejich řezivosti.

   Šroubovité vrtáky jsou dlouhodobě nepostradatelným řezným nástrojem se stabilní pozicí ve výrobních technologiích. V současnosti probíhá jejich modernizace zejména změnou geometrie, aplikací práškové metalurgie pro jádro nástroje a aplikací tvrdých a otěruvzdorných povlaků. Cílem práce je návrh moderního vrtacího nástroje pro vrtání konstrukčních ocelí, zejména v zušlechtěném stavu.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

4. Aplikace jednobodového tváření na CNC strojích.

   Jednobodové tváření je technologie, která používá diagramů mezní tvařitelnosti materiálů, jednoduchých tvářecích nástrojů a CNC strojů k výrobě dílů nebo jejich prototypů metodou tváření bod po bodu. Tímto postupem se dají získat plně funkční prototypy plechových dílů. Cílem práce je analýza tvařitelnosti vybraného materiálu, sestavení CNC technologického postupu a experimentální verifikace výrobní technologie.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

5. Frézování obecných tvarových ploch prostřednictvím CNC strojů

   Neustálý tlak na snižování výrobních nákladů a cen výrobků i celosvětové ekologické trendy vedou k rozvoji moderních technologií třískového obrábění, kam je možno zařadit i tzv. HSC (High Speed Cutting), HFC (High Feed Cutting) a HPC (High Performance Cutting). Pochopení a aplikace těchto technologií bez procesních (řezných) kapalin může podpořit trvale udržitelný rozvoj při šetření přírodních zdrojů a zachování životního prostředí. Předmětem výzkumu bude studium silového a teplotního zatížení řezných nástrojů, obrobků i strojních dílů, se zahrnutím analýz vlivu těchto technologií na mechanismy opotřebení nástrojů, integrity obrobeného povrchu a teplotních deformací strojních dílů.

   Školitel: Polzer Aleš, Ing., Ph.D.

6. Mezní deformace uhlíkových ocelí při objemovém tváření za studena

   Na vybraných nízkouhlíkových ocelích, které jsou používány pro objemové tváření spojovacích dílců a strojních součástí, posoudit jejich plastictu a strukturní změny při vysokých a mezních deformacích s vlivem rychlostí deformace. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace s omezením podmínkami limitních deformací.

   Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

7. Precipitace intermetalických fázích v duplexních austeniticko-feritických ocelích

   Intermetalické fáze se vylučují v duplexních ocelích při chladnutí odlitků a ingotů po jejich ztuhnutí, po opravném svařování, případně po dlouhodobé expozici materiálu za vysokých teplot. Jedná se o intermetalické fáze typu fáze sigma, fáze χ nebo Lavesových fází. Jejich vyloučení degraduje vlastnosti oceli jak z pohledu mechanických, tak i užitných vlastností. Dochází zejména k významnému snížení plastických vlastností a houževnatosti oceli. Cílem práce je popsat základní podmínky a mechanismy precipitace intermetalických fází v souvislosti s výrobními podmínkami a chemickým složením duplexních ocelí. Pozornost bude věnována strukturní stabilitě intermetalických fází v soustavách Fe-C-Cr-Ni. Jedná se o aktuální problematiku z oblasti fyzikální metalurgie, která bude řešena i v rámci výzkumného projektu TAČR.

   Školitel: Záděra Antonín, doc. Ing., Ph.D.

8. Progresivní technologie pětiosého obrábění na obráběcích centrech

   Moderní technologie pětiosého souvislého obrábění jsou velmi častými a žádanými operacem na moderních CNC strojích. Tato operace patří k nejsložitějším z hlediska struktury programu, výběru nástojů i měření kvality opracování. 5-osé obrábění se používá v leteckém průmyslu řadu let, ale v posledních letech nabývá jeho význam pro výrobu forem a nástrojů. Hlavní výhodou 5-osého obrábění je schopnost šetřit výrobní čas obráběním komplexních tvarů s na jedno ustavení obrobku i automnatický chod stroje. Další výhodou je použití krátkých nástrojů, které umožňují výkonné obrábění a vysokou kvalitu obrobeného povrchu.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

9. Segregační pochody při tuhnutí odlitků z vysokolegovaných chromových a chromniklových ocelí

   Výsledné vlastnosti odlitků z austenitických ocelí jsou významně ovlivněny dobou tuhnutí, která ovlivňuje velikost primárního zrna i rozložení prvků v rámci dendritu a jeho částí vzhledem k posledním místům tuhnutí v mezidendritické tavenině. Během tuhnutí dochází v tavenině k intenzivní segregaci všech příměsí, která způsobuje celou řadu závažných metalurgických vad a m i významný vliv na následnou precipitaci karbidů a intermetalických fází. Chemická heterogenita odlitků se projevuje v mikroobjemu (mikrosegreagce), tak v makroobjemu odlitku (makrosegregace). Chemická heterogenita ovlivňuje pak i strukturu a mechanické vlastnosti odlitku. Vlastní práce je zaměřena na modelování chemického a fázového složení v závislosti na podmínkách tuhnutí. Na základě modelování a experimentu stanovit indexy segregace příměsí a rozsah dendritické segregace a makrosegregace v závislosti na rychlosti posuvu fronty tuhnutí a teplotních gradientech v tavenině a tuhé fázi během tuhnutí. Jedná se o aktuální problematiku z oblasti fyzikální metalurgie, která bude řešena i v rámci výzkumného projektu TAČR.

   Školitel: Záděra Antonín, doc. Ing., Ph.D.

10. Studium vlivu rychlostních a teplotních parametrů na tvařitelnost hlinikových slitin

    Na vybraných slitinách Al používaných při výrobě dílců pro letecký a automobilní průmysl posoudit nerovnoměrnost rozložení deformací a strukturních změn a posoudit vliv zvýšených teplot a rychlostí deformace na jejich tvařitelnost. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace jako materiálové modely vhodné do výpočtových modelů současných programů.

    Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

11. Studium vlivu rychlostních parametrů na tvařitelnost hlubokotažných ocelí

    Na vybraných hlubokotažných ocelích posoudit nerovnoměrnost rozložení deformací a strukturních změn a posoudit vliv rychlostí deformace na jejich tvařitelnost. Vytvořit konstitutivní rovnice pro křivky napětí-deformace jako materiálové modely vhodné do výpočtových modelů současných programů.

    Školitel: Forejt Milan, prof. Ing., CSc.

12. Výroba a vlastnosti litých keramických jader na bázi etylsilikátu

    Pro výrobu náročných odlitků v hydroenergetice (oběžná a rozváděcí kola čerpadel) jsou používána keramická jádra, která vytváří v odlitcích často velmi složité vnitřní dutiny pro proudící kapalinu. Zásadním požadavkem je nejen dosažení vysoké povrchové a vnitřní kvality odlitku, ale i dosažení co nejnižší možné drsnosti povrchu uvnitř kanálu. Jeho drsnost přímo ovlivňuje odpory vůči proudění kapaliny a tedy i účinnost daného čerpadla. V současnosti používaná keramická jádra jsou vyráběna buďto odléváním nebo lisováním do forem. Keramická jádra odlévaná odstředivě do jaderníků využívá jako pojiva gelace etylsilikátu nebo koloidních roztoků na bázi hydrosolí. Lisovaná jádra zpravidla nejsou použitelná pro některé typy čerpadel a zejména jsou omezena maximální velikostí jader. Gelace koloidních roztoků používaných při výrobě odlévaných jader vychází z řízení pH vazné kapaliny pomocí zásaditých akcelerátorů. Cílem práce je optimalizovat proces gelace koloidního křemene případně koloidního korundu v alkosolích případně hydrosolích a optimalizovat i celou technologii výroby jader tak, aby bylo dosaženo manipulační a konečné pevnosti po vyžíhání nezbytné pro výrobu náročných keramických jader pro odlitky v energetice i dalším strojírenství.

    Školitel: Záděra Antonín, doc. Ing., Ph.D.

13. Využití moderních technologií pro výrobu tvarově složitých ploch

    Výzkum a vývoj návrhu technologie výroby speciálních skořepinových komponent, které by mohly být využitelné jako kostní náhrady. Cílem výzkumu je návrh technologie výroby prototypů s podporou reverzního inženýrství, Rapid Prototyping a CAD/CAM, potenciálně aplikovaná v ortopedii a chirurgii pro speciální operace a zranění. Význačným přínosem tohoto výzkumu může být dosažení nižšího zásahu do těla pacienta, redukce řezu kostí, výrazné zachování vlastní kostní hmoty pacienta, zkrácení operace i finančních nákladů.

    Školitel: Sedlák Josef, doc. Ing., Ph.D.

14. Výzkum a výroba pokročilých implantátů a jejich implementačních technologií

    Výzkum a prototypová výroba pokročilých implantátů, zejména na bázi 3D tisku z kovových prášků a jejich implementačních technologií, s možností počítačově podpory obráběcích technologií.

    Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.