Naukowcy z Politechniki Koszalińskiej wspierają przemysł drzewny
Opublikowano 25.06.2021 10:10

Politechnika Koszalińska jest zaangażowana w realizację projektu, dzięki któremu w dwóch zakładach Koszalińskiego Przedsiębiorstwa Przemysłu Drzewnego będzie można wdrożyć nowoczesną technologię modyfikacji narzędzi do maszynowej obróbki drewna. Faza badawcza, której wykonawcą był Wydział Mechaniczny Politechniki Koszalińskiej, właśnie dobiega końca.

Projekt nosi tytuł: „Poprawa efektywności procesowej i materiałowej w przemyśle tartacznym” i jest realizowany w ramach programu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju Biostrateg pn. „Środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo”.

W konsorcjum z KPPD SA Szczecinek

Przedsięwzięcie ma charakter wdrożeniowy i jest realizowane w konsorcjum z partnerem przemysłowym - Koszalińskim Przedsiębiorstwem Przemysłu Drzewnego SA w Szczecinku (KPPD S.A). Partnerami badawczymi są: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (lider projektu) oraz Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.

Głównym celem projektu jest zaprojektowanie i opracowanie innowacyjnej linii technologicznej do produkcji elementów konstrukcyjnych z drewna litego przeznaczonych dla budownictwa i budownictwa. Projekt koncentruje się na jak najbardziej efektywnym wykorzystaniu materiałów, w tym odpadów.

Tematyka „koszalińskiej” części przedsięwzięcia dotyczyła zagadnień, które stanowią specjalność naukową dwóch zespołów badawczych uczelni. Pierwszy zespół jest związany z próżniowo-plazmową modyfikacją roboczych powierzchni do maszynowej obróbki metali i drewna. Drugi specjalizuje się w obróbce ściernej, w tym w ostrzeniu i regeneracji zdolności skrawnej narzędzi.

Tematyka przedsięwzięcia jest kontynuacją dwóch zrealizowanych w przeszłości znaczących projektów badawczych. które zostały dofinansowane z unijnego programu współpracy transgranicznej Interreg III oraz z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Zachodniopomorskiego. Wspólną cechą tych projektów był ich wdrożeniowy charakter na rzecz przemysłu drzewnego. Zespoły badawcze Politechniki Koszalińskiej, które były zaangażowane w realizację tych projektów, zostały w latach 2007 i 2013 laureatami konkursu „Zachodniopomorski Nobel”.

Jak zmodyfikować narzędzia?

Celem aktualnego projektu było przygotowanie do wdrożenia technologii modyfikacji narzędzi do maszynowej obróbki drewna w dwóch zakładach KPPD SA: w Kaliszu Pomorskim i Białogardzie.

Prace badawcze realizowano w ramach dwóch zadań. Celem pierwszego z nich, kierowanego przez dr. inż. Adama Gilewicza, był eksperymentalny dobór optymalnych plazmowo-próżniowych technologii modyfikacji powierzchni narzędzi, rokujących najkorzystniejsze efekty dotyczące przedłużenia czasu ich eksploatacji w warunkach zakładów w Kaliszu Pomorskim i Białogardzie.

Celem drugiego zadania, którym kierował prof. dr hab. inż. Krzysztof Nadolny, było prowadzenie testów eksploatacyjnych zmodyfikowanych narzędzi w warunkach zakładów w Kaliszu Pomorskim i Białogardzie oraz prowadzenie analiz mechanizmów zużycia ostrzy narzędzi modyfikowanych zróżnicowanymi technologiami próżniowo-plazmowymi.

Od rezultatów testów uzależniona była decyzja o ewentualnym dopuszczeniu danej technologii do fazy przygotowania do wdrożenia na terenie zakładów należących do spółki.

Ważnym elementem fazy badawczej było ustalenie warunków technicznych ostrzeń regeneracyjnych modyfikowanych narzędzi, które pozwoli na ponad dwukrotny wzrost ich trwałości eksploatacyjnej. Ponadto rozpoznano mechanizmy zużycia ostrzy narzędzi w warunkach obróbki drewna, które najczęściej jest wykorzystywane w zakładach KPPD.

W oparciu o efekty fazy badawczej (opracowane i zweryfikowane technologie modyfikacji powierzchni roboczych narzędzi), uczestniczące w projekcie zakłady KPPD będą mogły przystąpić do przygotowania do wdrożeń tych narzędzi do rutynowych procesów produkcyjnych. Tę fazę poprzedzą szkolenia w naszej uczelni pracowników spółki zajmujących się regeneracją ostrzy stosowanych w procesie obróbki drewna.

Plon naukowy przedsięwzięcia

Naukowym efektem realizowanego projektu badawczego jest 16 artykułów naukowych opublikowanych w wysoko notowanych zagranicznych czasopismach. 7 z nich to artykuły o punktacji według listy Ministerstwa Edukacji i Nauki - 200 i 140 punktów.

Na dorobek naukowy składa się także jeden wniosek patentowy, jeden wniosek o zastrzeżenie w Politechnice Koszalińskiej technologii w formule know-how, a także pięć technologii dla potrzeb komercjalizacji wytworzonych dóbr własności przemysłowej (dóbr intelektualnych).

Dzięki dofinansowaniu Projektu przez NCBiR Wydział Mechaniczny wzbogacił się o dwa bardzo przydatne dla kontynuacji działalności badawczej urządzenia.

Pierwsze urządzenie to wysoko specjalizowany zasilacz, który przy pomocy nowoczesnego stanowiska technologicznego zlokalizowanego w Centrum Badawczo - Wdrożeniowym Inżynierii `Powierzchni Wydziału Mechanicznego będzie umożliwiał osadzanie powłok przeciwzużyciowych bardzo efektywną metodą o skrótowej technicznej nazwie HIPMS (ang. high-power pulsed magnetron sputtering). Drugim jest szlifierka do ostrzenia noży planarnych i frezów do wczepów klinowych wraz z elektronicznym systemem optycznym do pomiaru geometrii ostrzy narzędzi i przyrządem do kontroli ustawień noży w głowicy strugowej.

Całkowity koszt projektu wynosi ponad 13 milionów złotych. Dofinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju przekracza kwotę 10 milionów złotych. Koszt zadań, które wykonała Politechnika Koszalińska, wynosi 3,1 miliona złotych.

Zespół współwykonawców projektu w Politechnice Koszalińskiej liczył ogółem 28 osób. Koordynatorem realizacji projektu oraz wykonawcą części prac merytorycznych był dr hab. inż. Piotr Myśliński, prof. PK.

Na zdjęciu: Większa część zespołu pracowników Politechniki Koszalińskiej, którzy byli zaangażowani w realizację projektu „Poprawa efektywności procesowej i materiałowej w przemyśle tartacznym”.