Aktuality

CENA SAV v roku 2006 za vedecko-výskumnú činnosť

Vložil(a): V. Šmihula, 20.7.2004, videné 3327-krát

Kolektívu pracovníkov Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV
Dr. Ing. František Simančík, Ing. Katarína Müllerová, Dr. Ing. Roman Florek, Dr. Ing. Jaroslav Jerz, Dr. Ing. Jaroslav Kováčik, Ing. Pavol Minár, Ing. Natália Mináriková, PhD., Ing. Martin Nosko, Ing. Peter Tobolka

za súbor prác: Vývoj a výskum penového hliníka

Penový hliník je špeciálnym spôsobom pripravený vysoko porézny materiál na báze hliníka a jeho zliatin. Dosahuje hustotu v rozmedzí hodnôt 0,4-1 gramov na kubický centimeter, teda je ľahší ako voda. Vyznačuje sa nízkou tepelnou a elektrickou vodivosťou, vysokou schopnosťou pohlcovať zvuk, má vysokú mernú tuhosť a schopnosťou absorbovať veľké množstvo deformačnej energie pri nízkych napätiach. Spolu s odolnosťou voči vysokým teplotám, nehorľavosťou, recyklovateľnosťou a zdravotnou nezávadnosťou ho tieto vlastnosti predurčujú na budúce rozsiahle uplatnenie pri ľahkých konštrukciách, najmä v dopravných zariadeniach a v stavebníctve.

Prvé pokusy vyrobiť takýto materiál vo svete sa datujú z obdobia 2. svetovej vojny, avšak vtedajším technológom sa nepodarilo zvládnuť technologické problémy. Nedokázali vyvinúť technológie, ktoré by umožňovali dosiahnuť rovnorodú, reprodukovateľnú štruktúru a stabilné vlastnosti.

Kolektív pracovníkov Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV v Bratislave dokázal navrhnúť a na rôznych prototypoch prakticky overiť viacero unikátnych postupov, pomocou ktorých možno dosiahnuť rovnorodú štruktúru, aj reprodukovateľné vlastnosti penového hliníka, čo umožňuje cenovo prijateľnú sériovú výroby súčiastok z tohto materiálu a ich praktické využitie.

Ústav sa začal touto problematikou zaoberať v roku 1994 v spolupráci s rakúskou firmou Mepura GmbH. Už v nasledujúcom roku prvé výsledky vzbudili mimoriadnu pozornosť na veľtrhu v Hannoveri, najmä medzi odborníkmi z automobilového priemyslu, ktorí v novom materiáli videli veľký potenciál na odľahčenie automobilových konštrukcií. To pritiahlo viacero významných potenciálnych výrobcov zo zahraničia, aby nadviazali s ústavom kontakty, ale aj financie formou štátnej objednávky v rokoch 1995-1998.

Kolektív vyvinul unikátnu technológiu spevňovania práškových polotovarov pomocou jednoduchších oceľových granulátov, drôtov či pásovej ocele vo vhodnej forme. Kompaktný povrch takýchto súčiastok má vlastnosti použitej hliníkovej zliatiny a na prvý pohľad ju nemožno odlíšiť od výrobku z „klasického“ hliníka.

Hoci v minulosti sa predpokladalo, že je nemožné formovať hliníkovú penu, kolektív ústavu vyvinul metódu nízkotlakového formovania, navrhol a postavil niekoľko vo svetovom meradle unikátnych zariadení na výrobu penových súčiastok – napríklad zariadenie na výrobu penových platní, na tvarové odlievanie peny, na testovanie speňovania hliníka a pod. Priemyselní partneri tieto princípy uplatnili pri výrobe sériových zariadení. V spolupráci so zahraničnými partnermi už odskúšali viac ako 100 prototypov rôznych súčiastok do karosérií aj motorov aut. Spolupráca existuje prakticky so všetkými rozhodujúcimi výrobcami automobilov v Európe.

V stavebníctve prototypy z penového hliníka vyskúšali v podobe nehorľavých akustických obkladov, výhrevných podlahových panelov, ľahkých posuvných priečok a najmä pri dizajnérskych aplikáciách.

Na patentovú ochranu vyvinutých technológií bolo podaných 5 rôznych prihlášok, doteraz bolo udelených 8 patentov vrátane 2 amerických a 2 európskych. V minulom roku uzavrel ústav s firmou Gleich GmbH. opčnú zmluvu na prevod niektorých patentových práv, o licencovaní ďalších technológii sa uvažuje v tomto roku.


Za svetovo originálne možno považovať nasledovné technologické postupy:

- spôsob výroby súčiastok z penového hliníka z viacerých speniteľných polotovarov jednoduchého tvaru
- spôsob nízkotlakového formovania peny do komplexných tvarov
- spôsob výroby sendvičov s jadrom z penového hliníka priamym vypeňovaním medzi povrchovými plechmi
- spôsob spevňovania penovej štruktúry zapeňovaním kovových sieťok (podobne ako pri železobetóne)
- spôsob vystužovania peny zalisovávaním spevňujúcich prvkov alebo trubiek, ktoré môžu súčasne slúžiť na rozvod rôznych médií

Výsledky dosiahnuté v oblasti penového hliníka jednoznačne zaradili Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV medzi uznávané európske vedecké inštitúcie zaoberajúce vývojom progresívnych kovových materiálov. Svedčí o tom neustály záujem o spoluprácu v tejto oblasti zo strany renomovaných vedeckých inštitúcií ale aj priemyselných podnikov.