Zespół naukowców z Politechniki Koszalińskiej wraz z naukowcami z Politechniki Poznańskiej i Politechniki Opolskiej zajmie się opracowaniem kompleksowej metodyki oceny struktury geometrycznej powierzchni technicznych. Nasza uczelnia pełni w tym projekcie funkcję lidera.

Projekt nosi nazwę „Metodyka kompleksowej oceny struktury geometrycznej powierzchni technicznych” i będzie realizowany od początku marca 2024 r. do końca lutego 2026 roku. Koszty realizacji wyniosą 999 530,40 zł i zostaną w całości sfinansowane z programu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pn. „Polska Metrologia II”. Ministerialny program wspiera realizowane przez uczelnie i instytuty naukowe – we współpracy z Głównym Urzędem Miar - badania naukowe lub prace rozwojowe, a także wdrażanie ich wyników w obszarach związanych z metrologią.

W trosce o jakość powierzchni

Projekt ma na celu opracowanie kompleksowej metodyki oceny struktury geometrycznej powierzchni technologicznych w aspekcie ich funkcji użytkowych. Zagadnienia objęte programem badań dotyczą obszaru metrologii warstwy wierzchniej – struktury geometrycznej powierzchni (topografii powierzchni), jakości wytworzonych przedmiotów oraz sposobu weryfikacji jakości wytworzenia w drodze badań stanowiskowych przy wykorzystaniu różnych metod i technik pomiarowych.

Cele szczegółowe projektu to:

- analiza przydatności parametrów struktury geometrycznej powierzchni do różnicowania właściwości poszczególnych powierzchni w zbiorach o określonym przeznaczeniu użytkowym;

- opracowanie nowych parametrów dedykowanych do oceny struktury geometrycznej powierzchni do współpracy ruchowej, powierzchni połączonych stykowo, powierzchni narzędzi ściernych, powierzchni porowatych oraz powierzchni teksturowanych;

- opracowanie metodyki tworzenia zbiorów parametrów złożonych z dwóch lub trzech parametrów o najwyższej zdolności różnicującej w zastosowaniu do powierzchni określonego typu, których zdolność różnicująca byłaby wyższa niż dla każdego z parametrów odrębnie.

Projekt realizuje konsorcjum, w którego skład, oprócz Politechniki Koszalińskiej, weszły uczelnie techniczne z Poznania i Opola. Zespół z Politechniki Koszalińskiej to naukowcy z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Energetyki. Kierownikiem całego projektu jest dr hab. inż. Dariusz Lipiński, prof. PK (na zdjęciu - u góry). 

Powstanie kompleksowa metodyka

Podstawowym celem procesów wytwarzania jest zapewnienie wytwarzanym elementom wymaganych cech eksploatacyjnych, zgodnie z ich przeznaczeniem użytkowym. Topografia powierzchni jest w wytwarzaniu elementów materialnych jednym z ważniejszych aspektów decyzyjnych. Dobór parametrów oceny struktury geometrycznej powierzchni technologicznych, tworzących komplementarny zbiór, zapewniających wysoką skuteczność klasyfikacyjną i łatwość interpretacji ocen, jest trudnym zadaniem, wymagającym kompleksowych analiz. Realizacja projektu będzie odpowiedzią na te wyzwania.

Projekt zakłada opracowanie – we współpracy z ekspertami Głównego Urzędu Miar (GUM) – kompleksowej metodyki oceny struktury geometrycznej powierzchni technologicznych w aspekcie ich funkcji użytkowych. Przedsięwzięcie odpowiada w tym zakresie na potrzeby przemysłu wytwórczego. Współpraca z GUM dotyczyć będzie pomiarów struktury geometrycznej powierzchni o odmiennych cechach funkcjonalnych oraz metod ilościowego opisu tej struktury za pomocą komplementarnego zbioru parametrów chropowatości.

Realizacja projektu przyczyni się do określenia wytycznych dotyczących pomiarów oraz stosowanych metod oceny struktury geometrycznej powierzchni o różnych cechach funkcjonalnych: powierzchni do współpracy ruchowej, powierzchni połączonych stykowo, powierzchni narzędzi ściernych, powierzchni porowatych oraz powierzchni teksturowanych.

Harmonogram projektu zakłada realizację badań w ramach czterech etapów:

- przygotowanie próbek powierzchni technologicznych do pomiarów;

- pomiary próbek powierzchni technologicznych różnymi technikami;

- funkcjonalna, wielokryterialna analiza metod doboru parametrów SGP do różnicowania właściwości powierzchni o określonym przeznaczeniu użytkowym - opracowanie wytycznych dla stosowania opracowanych metod.

Politechnika Koszalińska będzie uczestniczyła w realizacji wszystkich zadań projektowych. W badaniach eksperymentalnych zostanie wykorzystana aparatura pomiarowa znajdująca się na wyposażeniu uczelni tworzących konsorcjum.

Zdjęcia: Adam Paczkowski/Politechnika Koszalińska

Na zdjęciach: naukowcy z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Energetyki, którzy biorą udział w realizacji projektu: prof. dr hab. inż. Wojciech Kacalak; dr hab. inż. Dariusz Lipiński, prof, PK (kierownik projektu) i dr inż. Filip Szafraniec. 

Projekt finansowany ze środków budżetu państwa, przyznanych przez Ministra Nauki w ramach programu Polska Metrologia II.