Sprężyny kompozytowe lżejsze o 70 proc. Trafią do przemysłu
Naukowcy z Politechniki Lubelskiej opracowali innowacyjne sprężyny kompozytowe zastępujące tradycyjne elementy stalowe. Konstrukcja jest nawet o 70 proc. lżejsza oraz pozwala na precyzyjne dostosowanie parametrów do danej aplikacji. Obecnie seria pilotażowa trafia na testy w warunkach przemysłowych.
Nowa geometria i właściwości materiałowe
Elementy wykonano z kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami węglowymi, szklanymi lub aramidowymi. Konstrukcja nie powiela klasycznych geometrii śrubowych czy piórowych. Wykorzystuje ona pracę w płaszczyźnie oraz kontrolowane zjawisko wyboczenia.
Dzięki odpowiedniemu ułożeniu warstw inżynierowie mogą programować sztywność, ugięcie oraz progresywną charakterystykę pracy. Ponadto kompozyt jest całkowicie odporny na korozję. Wyróżnia się także właściwościami elektroizolacyjnymi i brakiem podatności na działanie pola magnetycznego.
Zastosowanie w maszynach wibracyjnych i motoryzacji
Rozwiązanie powstało z myślą o motoryzacji oraz sektorze e-mobility, gdzie kluczowe znaczenie ma redukcja masy. Jednakże bardzo ważnym obszarem wdrożeń staje się przemysł maszynowy.
Chodzi przede wszystkim o urządzenia wibrujące, takie jak podajniki, dozowniki czy stoły wibracyjne. Niska masa kompozytu znacząco obniża bezwładność sprężyny podczas ciągłej pracy. Jednocześnie zastosowany materiał wykazuje wysokie właściwości tłumienia drgań mechanicznych.
Projektowanie pod wymagania konkretnej maszyny
Zagraniczne rozwiązania rynkowe bazują zwykle na zamkniętych katalogach sprężyn o sztywno zdefiniowanych parametrach. W takich sytuacjach to konstruktor musi dostosowywać urządzenie do elementu sprężystego.
Tymczasem lubelscy badacze odwracają ten schemat, projektując sprężynę pod specyficzne wymagania danej linii. Ułatwia to konstruowanie nowych urządzeń od podstaw. W przypadku modernizacji istniejących maszyn konieczne bywają natomiast dodatkowe obliczenia oraz zmiany systemu montażu.
Testy przemysłowe i wsparcie komercjalizacji
Rozwiązanie bazuje na doświadczeniach zdobytych wcześniej podczas projektów badawczych dla sektora lotniczego. Projekt uzyskał 313,9 tys. zł wsparcia w ramach programu PRIME Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Finansowanie pochodzi z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki.
Technologia zaliczyła już pierwszą komercjalizację. Obecnie przygotowywana jest kolejna seria pilotażowa, która przejdzie próby eksploatacyjne w rzeczywistych warunkach przemysłowych. Wyniki tych testów zadecydują o ostatecznym kształcie wdrożeń komercyjnych.
Może Cię również zainteresować: Nowa farma fotowoltaiczna 70 MW. PFR i PST inwestują w OZE
Co tydzień otrzymaj od nas porządną dawkę wiedzy o branży przemysłowej!
