| U prvom dijelu istraživanja metalne pjene bi se izradile koristeći odvojenu česticu (otpad) različitih gnječilačkih i ljevačkih aluminijevih legura kao bazni materijal s dodatkom taljivih ili otopivih agensa (detaljnije u prijavnom obrascu). Metalne pjene bi se proizvodile na dva načina. U prvom slučaju metalni otpad bi se miješao s tzv. sredstvima za napuhivanje metalnih pjena kao što su TiH2 ili CaCO3. Zatim bi se tako pomiješani otpad povezao u prekursor tj. polazni materijal za izradu metalnih pjena. U drugom slučaju proizvodnja metalnih pjena bila bi u čvrstom agregatnom stanju. Time bi zbog nižih temperatura procesa energetska efikasnost procesa bila još povoljnija. Tehnologija bi se temeljila na procesu sinteriranja i otapanja. Morfologija dobivenih pjena istraživala bi se 3D profilometrom koji se planira nabaviti u sklopu ovog projektnog prijedloga, a ista bi se povezala matematičkim modelima s mehaničkim svojstvima pjena, sposobnošću apsorpcije udarne energije te obradivosti odvajanjem čestica. Ispitivali bi se razni tehnološki parametri pripreme metalnih pjena od kojih su najvažniji utjecaj sila sabijanja i temperatura sabijanja i/ili istiskivanja kod dobivanja prekursora na morfologiju i konačna svojstva metalnih pjena. Istražio bi se i utjecaj temperature taljenja agensa i temperature sinteriranja prekursora. Spomenuti razvijeni matematički modeli bi služili za opisivanje, razumijevanje i optimiranje procesa recikliranja metalnog otpada s ciljem dobivanja značajno jeftinijih metalnih pjena inovativnim tehnikama recikliranja. U drugom dijelu istraživanja cilj je od metalnog otpada od različitih aluminijevih legura dobiti thixo sirovac za daljnju obradu u polučvrstom stanju. Kako bi se dobio kvalitetan homogeni sirovac (thixo sirovac) u njemu je potrebno postići globularnu strukturu. Neke od tehnika dobivanja globularne strukture temelje se na procesima deformiranja u hladnom stanju te naknadnim zagrijavanjem uzoraka u polučvrsto stanje. U aluminijskoj odvojenog čestici ljevačka dendritna mikrostruktura je već deformirana te je unesen visok stupanj deformacije. U ovom istraživanju odvojene čestice povezivat će se sabijanjem u toplom i hladnom stanju, istiskivanjem u toplom stanju i procesima velike plastične deformacije. Istraživao bi se utjecaj raznih tehnoloških parametara poput sile i temperature sabijanja i/ili istiskivanja. Istražio bi se utjecaj temperature i vremena držanja u području između solidus i likvidus linije na svojstva thixo sirovca odnosno na mehanička svojstva poluproizvoda dobivenih thixo oblikovanjem. U ovom slučaju spomenuti razvijeni matematički modeli bi služili za opisivanje, razumijevanje i optimiranje procesa recikliranja otpada s ciljem dobivanja značajno jeftinijih, ali kvalitetnih thixo sirovaca, što bi ujedno značilo razvoj druge tehnike inovativnog recikliranja. U zadnjem dijelu istraživanja radili bi se eksperimenti, matematičko modeliranje i optimiranje procesa obrade odvajanjem čestica dobivenih metalnih pjena i poluproizvoda dobivenih iz polučvrstog stanja. Napravila bi se analiza obradivosti recikliranih uzoraka obradom odvajanjem čestica, postupcima tokarenja, bušenja i glodanja. Područje istraživanja bit će modeliranje i optimiranje odzivnih veličina procesa obrade kao što su: trošenje alata, plastična deformacija oštrice alata, hrapavost obrađene površine, točnost dimenzija i oblika obrađenih uzoraka, sile rezanja, pojave podrhtavanja alata, te zaostala naprezanja. Promjene na alatu (trošenje, plastična deformacija, naljepak,..) i hrapavost obrađene površine bi se mjerile 3D profilometrom, a podrhtavanja pri obradi bi se mjerilo sustavom za mjerenje vibracija. Također bi se istražio i utjecaj sredstva za hlađenje, ispiranje i podmazivanje na obradivost recikliranih uzoraka, te bi se koristio konvencionalni način hlađenja i podmazivanja, suha obrada i alternativne metode hlađenja, a to su obrada s minimalnom količinom sredstva za podmazivanje i hlađenje vrtložnom cijevi tj. komprimiranim hladnim zrakom. Eksperimenti bi se provodili prema planovima pokusa, a statističkom analizom bi se dobili matematički modeli kojima bi se predviđala obradivosti dobivenih metalnih pjena i poluproizvoda dobivenih iz polučvrstog stanja. Na kraju bi se mogli odrediti optimalni parametri obrade za dobivanje najbolje obradivosti dobivenih recikliranih uzoraka. Očekuje se da bi predložena istraživanja mogla rezultirati: – razvojem inovativnih tehnologija recikliranja metalnog otpada u čvrstom ili polučvrstom stanju optimiranih na najmanji utrošak energije za recikliranje, ali koji mogu proizvesti reciklirane uzorke s dobrim mehaničkim svojstva. Ovim pristupom paralelno bi se razvilo i istražilo nekoliko postupaka ekološki i ekonomski učinkovitih postupaka recikliranja. – dobivanjem matematičkih modela i optimalnih tehnoloških parametara za proizvodnju metalnih pjena u čvrstom stanju iz metalnog otpada i taljivog agensa, – dobivanjem matematičkih modela i optimalnih tehnoloških parametara za proizvodnju metalnih pjena u čvrstom stanju iz metalnog otpada i otopivog agensa, – dobivanjem matematičkih modela i optimalnih tehnoloških parametara za proizvodnju poluproizvoda iz polučvrstog stanja koristeći metalni otpad, veliku plastičnu deformaciju i klasične postupke deformiranja, – dobivanjem matematičkih modela i optimalnih parametara obrade za postupke obrade odvajanjem čestica dobivenih metalnih pjena i dobivenih poluproizvoda iz polučvrstog stanja. |