Professor Tomáš Polcara's team received a grant for the development of special surfaces, working with major Czech engineering companies

6.2.2019 Plastic processing machines Research and development Machinery & Equipment Research Research

Improve machining tools for titanium alloys and composite materials. Create bearings or piston rings with lower friction to reduce oil and fuel consumption in cars. These are some of the goals of Professor Tomáš Polcara´s team from the Department of Control Engineering of the Faculty of Electrical Engineering at ČVUT in cooperation with major Czech engineering companies. He received a grant of 99 million Czech crowns Operational Program Research, Development and Education EU.

Česká republika je jedním z evropských leaderů v implementaci a průmyslové aplikaci moderních povrchových úprav, a to zejména v oblastech obrábění, automobilového průmyslu a biomedicíny. Projekt profesora Tomáše Polcara s názvem Nové nanostruktury pro inženýrské aplikace umožněné kombinací moderních technologií a pokročilých simulací může tuto českou pozici ještě upevnit. V čem projekt spočívá a co je jeho cílem?

Lepší frézy, pístní kroužky a optika

„Chceme vyvinout superpovlak, který významně sníží tření,“ vysvětluje profesor Polcar. „Díky tomu by mohly vzniknout mnohem efektivnější obráběcí nástroje, třeba frézy a vrtáky pro zpracování tvrdých titanových slitin a kompozitů. Jiný typ povlaku sníží tření v motoru a prodlouží jeho životnost. V některých aplikacích, jako jsou ložiska, pak zcela eliminuje mazivo. Další oblastí je optika a biomedicína – výsledkem mohou být například extrémně černé a otěruvzdorné komponenty optických zařízení.“

Slibným adeptem na takový speciální povrch je nanostruktura postupně uvolňující pevné mazivo, jejíž přesnou podobu je teprve třeba objevit. Projekt při vývoji počítá s kombinaci dvou postupů – využití počítačových simulací, které naleznou optimální strukturu nanovrstvy, a přípravu vrstev nedávno komerčně zpřístupněnou technologií magnetronového naprašování (HiPIMS), která v oboru představuje revoluci a umožňuje mnohem efektivněji navrhovat nové povrchy.

Extrémně úspěšná Skupina pokročilých materiálů na FEL ČVUT

Projekt budou na ČVUT řešit dvě pracoviště – Skupina pokročilých materiálů (AMG), která je součástí katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické, a Výzkumné centrum pro strojírenskou výrobní techniku a technologii (RCMT) na Fakultě strojní. Důležitá je účast strojírenských firem HOFMEISTER s.r.o. a Piston Rings Komárov s.r.o., díky níž budou vyvinuté povrchy mít okamžitý dopad na průmysl. Projekt má podporu i dalších podniků z ČR a Německa.

Získání grantu v hodnotě 99 milionů korun není jediným úspěchem Skupiny pokročilých materiálů. Členové skupiny publikovali v posledních třech letech 60 impaktovaných článků ve špičkových vědeckých časopisech a v roce 2017 se AMG díky úspěchům v národních a mezinárodních grantových soutěžích početně zdvojnásobila, takže se nyní skládá z jednoho profesora, tří odborných asistentů, deseti postdoktorandů a čtyř doktorandů. Profesor Tomáš Polcar z katedry řídicí techniky je v současné době řešitelem několika dalších projektů – vede projekt EU Marie Curie ITN s rozpočtem 3,5 milionů eur, participuje na prestižním projektu EU FET OPEN (H2020) v hodnotě 2,7 milionů eur, zabývajícím se revolučním vývojem termodynamicky stabilních slitin, a vede projekt zkoumající nové slitiny pro jadernou energetiku, který financuje GAČR.

Author: ČVUT

You Might Also Be Interested In

Lock shaft - serial production by 3D printing from cotu s.r.o.

7.3.2025 This case study explores the use of 3D printing in the mass production of lock shafts for ASSA ABLOY (FAB). These innovative approaches using DLP technology on ASIGA 3D printers demonstrate that stereolithography is the key to efficient and precise...