1862543089

coraz bardziej kształtne cylindryczne otwory.

W roku 1810 pisał wynalazca maszyny parowej James Watt do swego kolegi, że zdołał wykonać otwór cylindryczny o średnicy 12“ z dokładnością około 1/12". Dziś wykonujemy otwory kilkuset-milimetrowe w pełnym materiale z dokładnością kilku mikrometrów. Równie efektywnie wykonuje się otwory tzw. włoskowe o średnicy setnych części milimetra, np. w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w Krakowie są wykonywane otwory o średnicy 4-5 mikrometrów.

Pojawiły się nowe materiały i nowe sposoby obróbki ubytkowej, jak obróbka elektroerozyjna, ultradźwiękowa, laserowa oraz plazmowa, które pozwalają uzyskiwać otwory w najtwardszych materiałach, np. w diamencie.

Człowiek opracowuje nowe technologie wytwarzania, w większości przypadków dla obróbki nowych materiałów konstrukcyjnych, bądź też w celu podniesienia efektywności ekonomicznej. Ostatnie kilkanaście lat rozwoju nowych sposobów obróbki daje między innymi szansę efektywnej ekonomicznie obróbki materiałów trudnoobrabialnych, takich jak stałe wyso-kostopowe, stale nierdzewne dla przemysłu spożywczego, materiały kompozytowe, materiały o strukturze komórkowej itd. np. za pomocą wysokociśnieniowego strumienia wodnościemego.

Technologia ta umożliwia uzyskanie ciśnienia strumienia wody od 150 MPa do 1000 MPa i traktuje taki strumień

0    ponaddźwiękowej prędkości, jako nie-zużywające się narzędzia tnące do kształtowania przedmiotów płaskich

1    przestrzennych. Dodawanie w specjalnych urządzeniach do strumienia wody cząstek stałych, np. polimeru bądź materiału ściernego, umożliwia przecinanie każdego materiału. Daje to możliwość zastosowań w szerokim zakresie od przemysłu maszynowego aż do kosmicznego i zbrojeniowego. Znajduje swe miejsce zarówno w przemyśle spożywczym, energetyce jądrowej, jak i w medycynie.

Innym rodzajem energii wykorzystywanej we współczesnych technikach wytwarzania jest strumień spójnego światła, popularnie nazywamy laserem, jako akronim wzmacniacza promieniowania wymuszonej emisji, która jest możliwa w pewnych kryształach - lasery stale, gazach lasery gazowe np. CO., lub halogenkach - lasery ekscime-rowe. Technika laserowa w połączeniu z osłoną strefy cięcia w postaci gazów szlachetnych bądź tlenu znajduje zastosowanie do precyzyjnego wycinania elementów o złożonych kształtach z różnych materiałów absorbujących promieniowania cieplne. Najczęściej są to blachy o niewielkiej grubości, z których przy dużych prędkościach posuwowych, rzędu kilkudziesięciu metrów na sekundę, wycinane mogą być elementy płaskie.

Nowe możliwości technologiczne prezentuje technologia obróbki erozyjnej w odmianie obrobki precyzyjnej, umożliwiająca zachowanie tolerancji wymiarów rzędu mikrometrów, o których to własnościach wspomniano uprzednio. W wersji drutowej, stosowanej do wykonywania form i matryc, umożliwia kilkakrotne podniesienie efektywności w porównaniu z technologiami tradycyjnymi.

Lata 80. to okres szczególnej - podobnie jak obecnie - konkurencyjnej rywalizacji światowych koncernów o rynki zbytu. Produkty rynkowe, zgodne z nowym podejściem do jakości produktu muszą spełniać zróżnicowane potrzeby klientów, a to oznacza na ogół wielowariantowość produktu, niezawodność eksploatacyjną, zgodność z ogólnymi tendencjami rozwojowymi, przy względnie niskiej cenie. Krytycznymi elementami rozwoju stały się cena oraz czas przygotowania i uruchomienia produkcji nowego wyrobu określane ogólnym mianem “time to market".

Obowiązująca doktryna Mc Kinsey'a, mówiąca o tym, że półroczne opóźnienie pojawienia się produktu na rynku, w perspektywie jego pięcioletniej produkcji, to strata 33% zysków, spowodowała istotne zmiany organizacyjne procesu uruchamiania i rozwoju produktu.

Logiczną konsekwencją tych poglądów, które wpisały się na trwałe we współczesną technologię jest odejście od tradycyjnej sekwencyjności etapów przygotowania produkcji na rzecz ich równoległości czasowej w połączeniu z interakcyjnym podejściem do kwestii

ciał. Pojawił się więc - poza nurtem wiedzy potocznej - drugi nurt, nurt filozoficzny.

Filozofia przyrody, jak i później fizyka, ograniczyły się przede wszystkim do rejestrowania i interpretacji objawów tarcia. Stąd w dalszym ciągu przewaga wyjaśnień atrybutywnych nad wyjaśnieniami genetycznymi. Przewaga ta uwidacznia się w tym, że więcej wiadomo o tym, jakie właściwości, cechy (atrybuty) ma tarcie, niż o tym, jakie przyczyny generują te właściwości.

Atrybutywna interpretacja tarcia wywodzi się wprost od wiedzy potocznej, która wykorzystuje jego walory użytkowe.

Rozwój wiedzy o tarciu prowadzi do wzrostu rozwiązań praktycznych.

Wprowadzenie maszyn i urządzeń wysunęło nowe zadania w sterowaniu tarciem, co zmieniło zapotrzebowanie na ujęcie wiedzy o tarciu i spowodowało, że wzrosło jej techniczne wykorzystanie. Z tego względu wiedza o tarciu coraz częściej musi odpowiadać na pytanie „jak zrobić?", co jest szczególnie ważne wobec stale rosnącej złożoności, coraz wyraźniejszej tendencji pracy maszyn w warunkach „ekstremalnych”, tzn.

przy skrajnych wartościach zasadniczych parametrów, takich jak: temperatura, ciśnienie, obciążenie itp. oraz rosnącej złożoności ich otoczenia.

Wynika to również z faktu, że niezawodność i trwałość maszyn w coraz większym stopniu determinowana jest nie przez uszkodzenia wskutek przeciążenia lub zmęczenia konstrukcji, lecz przez procesy starzenia zachodzące w warstwach wierzchnich elementów maszyn. Uważa się powszechnie, że warstwa wierzchnia, stanowiąca zaledwie kilka procent masy elementu węzła kinematycznego, odpowiada za 80% jego uszkodzeń.

Wzrost potrzeb na doraźne rozwiązania zagadnień technicznych spowodował rozwój badań rozproszonych tematycznie i - w konsekwencji - pojawienie się ogromnej ilości informacji odosobnionych, uzyskanych w różnych sytuacjach eksperymentalnych tworzonych przez kinematykę ruchu, geometrię styku, prędkości, naciski, materiały, smarowanie, itp. To generowało potrzebę „uporządkowania" posiadanej już informacji oraz zbudowania porównywalnego systemu badawczego, a przede wszystkim zdefiniowania obszaru badań.

Zadanie to podjęły zespoły badawcze, m.in. w Anglii, RFN i Związku Radzieckim.

W 1976 r. zadania tribologii określono jako: zwiększenie trwałości i okresów międzynaprawczych maszyn i urządzeń, oszczędności materiałów i energii oraz obniżenia poziomu drgań i hałasu wytwarzanych przez mechanizmy. Jako zakres treściowy tribologii uznano: zużycie ścierne, zużycie wibracyjne, łożyska, materiały łożyskowe, tarcie i zużycie w układzie tłok--cylinder, elastohydrodynamikę, smarowanie, technikę pomiarową oraz układy frykcyjne.

Wobec niedostosowania istniejących zasobów wiedzy do wymagań współczesnej techniki do tribologii coraz silniej wkracza zjawisko przenoszenie wiedzy z nauk przyrodniczych. Szczególnie w związku z możliwościami, jakie powstały w wyniku rozwoju fizyki ciała stałego oraz fizykochemii powierzchni ciał stałych.

Tribologia nie rezygnuje z pełnienia funkcji dyscypliny w dziedzinie nauk technicznych, stara się coraz silniej nawiązywać do ich genetycznych podstaw: fizyki

BIULETYN 7