Search

Technical flax fibers planted in Croatia were investigated as candidate to replace glass fibers reinforcements in structural composites with better environmental performance. Development of composite materials involves investigation in: characterization of flax and glass fibers, roving yarns and woven reinforcements ; preparation of flax roving yarn and woven reinforcement, and unsaturated polyester resin based composites reinforced with flax and/or glass bidirectional woven reinforcements ; evaluation of mechanical properties of polymeric composites through tensile, flexural and interlaminar shear strength tests.

Pjene općenito, kao i aluminijske pjene imaju mnoga povoljna svojstva zahvaljujući njihovoj poroznoj strukturi što ih čini pogodnima za mnoge primjene. Mogućnost apsorpcije energije udara je jedno od najzanimljivijih uporabnih svojstava pjena. Pri tlačnom naprezanju metalne pjene pokazuju specifičnu ovisnost naprezanja i deformacije pri čemu tijekom opterećivanja postoji gotovo konstantno naprezanje pri velikom dijelu deformacije. U ovom radu prikazani su dijagrami “ sila - skraćenje” za nekoliko oblika uzoraka čiji su sastavni dijelovi i aluminijske pjene.

Montažni inox dimnjaci ispituju se tehnološki, odnosno na način da se kompletan dimnjak kakav će biti u upotrebi ispita u realnim uvjetima djelovanja tribokorozijskih i mehaničkih opterećenja. U tu svrhu potrebno je definirati područje nominalne veličine dimnjaka, temperaturnog razreda, razred tlaka, razrede otpornosti na kondenzat i koroziju, razred otpornosti gorenja čađe, vlačnu i tlačnu čvrstoću, otpornost na opterećenje vjetra, te otpornost na kišu.

Primjena biokompozita, ojačanih prirodnim stabljičnim celuloznim vlaknima, kao alternative općeprihvaćenim kompozitnim materijalima ojačanim anorganskim vlaknima – staklenim ili ugljikovim, predstavlja značajan doprinos brizi za okoliš. Tehničko laneno vlakno je oporabljivo, biorazgradljivo i iznimno otporno na vlačna opterećenja. Kako je specifična gustoća lanenih vlakana 1, 45 g/cm3, a specifična gustoća E-stakla 2, 55 g/cm3, temeljem podataka za vlačnu čvrstoću pretpostavljeno je da bi uz povećanje mase lanenih vlakana za 42 % u odnosu na staklena vlakna svojstva tim vlaknima ojačanih kompozitnih materijala bila usporediva. Priređeni su uzorci višeslojnih kompozitnih ploča primjenom ručnog polaganja slojeva u kalup pod pritiskom s poliesterskom matricom: 1. s četiri sloja tkanog 2D ojačala iz lanene roving pređe ; 2. s četiri sloja tkanog 2D ojačala iz staklene roving pređe (42 % manje mase od lanenih vlakna u prvom uzorku) te 3. sa sedam slojeva tkanog 2D ojačala iz staklene roving pređe (jednake mase lanenim vlaknima u prvom uzorku). Definirane su konstrukcijske i dimenzijske karakteristike tkanih ojačala izrađenih u platnenom vezu. Vrednovana je kvaliteta biokompozita ojačanih lanenim vlaknima usporedbom s kompozitima ojačanih staklenim vlaknima, ispitivanjem mehaničkih svojstava - vlačne, savojne i međuslojne čvrstoće te tvrdoće i žilavosti. Na temelju rezultata provedenih ispitivanja utvrđeno je da je za lom biokompozitnog materijala ojačanog lanenim vlaknima bilo potrebno znatno veće vlačno opterećenje te da kompoziti ojačani lanenim vlaknima imaju veću međuslojnu čvrstoću od kompozita ojačanih staklenim vlaknima.

Industrijska konoplja (Cannabis sativa L. var. sativa) se uzgaja zbog prinosa sjemena i stabljičnih vlakana. Sjeme se najčešće primjenjuje za dobivanje ulja visokih nutritivnih vrijednosti, za prehrambene, ljekovite i kozmetičke pripravke, a celulozna vlakna u proizvodnji papira, tehničkog tekstila i biokompozitnih materijala. Kako su tehnička konopljina vlakna biorazgradljiva i iznimno otporna na vlačna opterećenja, a zbog relativno male specifične gustoće doprinose smanjenju mase kompozitnih materijala, u radu je, uz analizu utjecaja postupka močenja stabljike i naknadnih mehaničkih obradbi vlakana, provedeno vrednovanje kvalitete tehničkih vlakana industrijske konoplje te od njih izrađene visoko orijentirane pređe iz paraleliziranih vlakana (roving pređe) namijenjenih za ojačanje biokompozitnih materijala. Primijenjena su tehnička vlakna mađarskog kultivara 'Unico-B', uzgojena i u laboratorijskim uvjetima izolirana u Sloveniji.

Svojstva koja posjeduju metalne pjene (niska gustoća, apsorpcija energije, prigušenje vibracija i zvuka) teško je bilo ostvariti u stvarnim životnim proizvodima. Napredne (APM) aluminijske pjene predstavljaju potpuno novi materijal i novi pojednostavljeni proces proizvodnje, usmjeren isključivo na ispunjavanje šupljih dijelova pjenom (npr. u autoindustriji). APM pjene izrađene su od kuglica pjene, malog volumena, međusobno spojenih u odvojenom koraku procesa. Spajanje kuglica pjene sa ljepilom rezultira kompozitnom pjenom s oko 80-95 % težine aluminijske pjene i 5-20 % težine ljepila. Uspostavljanje ćelijaste strukture od kuglica pjene omogućuje automatizaciju proizvodnje dijelova, dobru kontrolu pora i isplativu primjenu aluminijskih pjena. U ovom radu opisane su APM pjene, njihova struktura, te postupak proizvodnje. Također su navedena najvažnija područja primjene, te prednosti u usporedbi s konvencionalnom metalnom pjenom. Cilj eksperimentalnog dijela rada bio je ispitati mehanička svojstva hibridne APM pjene kao ispune za šuplje konstrukcije. Za usporedbu su napravljeni uzorci kod kojih je šuplja konstrukcija ispunjena sa konvencionalnom pjenom, uzorci ispunjeni samo sa polimernim vezivom, te uzorci bez ispune. Na ispitnim uzorcima je provedeno savojno i tlačno ispitivanje kako bi se utvrdio utjecaj različitih ispuna na mehanička svojstva šupljih konstrukcija.

Flax fibres were investigated as candidate to replace glass fibres reinforcements in structural composites with better environmental performance. Development of bio-composite materials involves investigation in: characterization of flax fibres, preparation and characterization of two woven reinforcements and evaluation of composite properties. Technical flax fibres planted in Croatia and processed in laboratory conditions were used. With the aim of obtaining highly oriented flax roving yarns, sliver of fibres were sized using pre-wet process. Two reinforcements in plain wave were woven on the weaving loom - bidirectional and unidirectional. Two unsaturated polyester resin based bio-composites reinforced with four layers of flax fibre woven rovings (first with four layers of bidirectional woven roving ; and second with four layers of unidirectional woven roving alternately placed at angle of 90°) were prepared by the hand lay-up technique at room temperature. The mechanical properties of composites were evaluated through tensile, flexural and interlaminar shear strength tests.

Plinska trošila priključuju se na dimnjak bez ikakvih sigurnosnih zahvata na dimnjaku, jer je uvriježeno mišljenje da je dimnjak ispravan ako je prohodan, a pogotovo ako je bio u funkciji 40-tak i više godina. Međutim i prvi znak vlage na dimnjaku alarm je za uzbunu, jer je trovanje započelo. Svaki cigleni dimnjak neispravan je za plinsko gorivo, jer će prije ili kasnije doći do poroznosti uzrokovane sastavom dimnog plina, a prva kapljica vlage na vanjskoj stijenki dimnjaka znak je za uzbunu i proglašenje dimnjaka neispravnim. Sanacija dimnjaka od poroznosti može se provesti umetanjem sanacijske cijevi od inox-a 316 L.

Pjene općenito, kao i aluminijske pjene imaju mnoga povoljna svojstva zahvaljujući njihovoj poroznoj strukturi što ih čini pogodnima za brojne primjene. Mogućnost apsorpcije energije udara je jedno od najzanimljivijih uporabnih svojstava pjena. Primjena lakih poroznih materijala visoke čvrstoće u transportnoj industriji je sve zanimljivija u pogledu povećanja sigurnosti. Aluminijske pjene se sve češće koriste kao različiti apsorberi kinetičke energije (odbojnici automobila, vlakova, tramvaja). U ovom radu istraživan je utjecaj kemijskog sastava, gustoće i oblika aluminijske pjene na apsorbiranu energiju udara.

U današnje vrijeme ljudi se u svakodnevnom životu oslanjaju na ogroman broj tehničkih sustava, počevši od onih koji služe za proizvodnju energije, raznih proizvodnih pogona, transportnih sredstva i slično. Činjenica je da svaki sustav načinjen od čovjeka je osuđen na kvar, prije ili kasnije, a u radu tih sustava značajne probleme izazivaju negativne posljedice trenja i trošenja. Zbog toga se danas sve više važnosti pridaje upravo smanjenju tih problema. Trenje uzrokuje velike gubitke u energiji, a u sprezi s njime trošenje dovodi do velikih gubitaka materijala od kojih su napravljeni dijelovi spominjani tehnički sustavi. Zaustavljanje takvih sustava zbog kvara i trajanje popravka izazivaju ogromne materijalne a moguće i ljudske gubitke. Tema ovog rada bila je praćenje stanja trošenja Dieselovog motora, analizom čestica trošenja izuzetih iz ulja za podmazivanje, koristeći metode analize ulje odnosno ferografsku analizu. U eksperimentalnom dijelu, izuzeti uzorci obrađeni su uz pomoć ferografa s direktnim očitanjem, koji na ekranu prokazuje DL i DS, ukupnu površinu prekrivenu većim i manjim česticama trošenja, te TCM-u uređaja koji mjeri ukupnu zagađenost ulja. Na osnovi dobivenih rezultata ispitivanja i načinjenog dijagrama trošenja motora prikazana je metoda, te su potvrđena predviđanja o mogućnosti praćenja stanja motora analizom čestica trošenja.

Aluminium foam is, principally, a composite material consisting of aluminium or aluminium alloy matrix and of pores filled up with a gas distributed throughout the matrix. Foamed materials in general, and aluminium foams in particular, demonstrate a number of interesting properties due to their porous structure, which makes them usable in a wide range of applications. Under compression, foamed materials show a unique stress – strain response with a plateau region in which the stress is nearly constant over a wide range of strain. In this paper, several samples of closed cell aluminium foams were produced from an Alulight AlMgSi 0, 6 TiH2 - 0, 4 precursor. The compressive deformation was examined using universal test machine. The strain rate was 10-3 s-1 and 10-2 s- 1. Results show that the stress-strain curves depends on strain rate in a range of quasi-static compression and curves are similar but not overlapping. The higher speed tests have less expressed and lower value of the plateau stress.

Pored uobičajene primjene lana u odjevne svrhe, u novije vrijeme tehnička lanena vlakna su veoma cijenjena sirovina u području proizvodnje tehničkog tekstila, a posebice bio-kompozitnih materijala. Tehničko laneno vlakno je oporabljivo, biorazgradivo i iznimno otporno na vlačna opterećenja. U radu je prikazana izrada i karakterizacija svojstava dva tkana ojačala od lanenih vlakana namijenjena izradi kompozitnih materijala s poliesterskom matricom. Za izradu tkanih ojačala primijenjena su tehnička vlakna iz kultivara Viola zasijanog 2011. godine na lokaciji Križevci, definirane duljine, finoće, prekidne sile i istezljivosti te pripadajuće čvrstoće. S obzirom na ograničenu duljinu vlakana, a sa svrhom priprave visoko orijentirane neuvijene pređe iz paraleliziranih vlakana - roving pređe, provedeno je škrobljenje snopića vlakana jednake mase s prednamakanjem. Utvrđena je finoća, prekidna sila i istezljivost te čvrstoća dobivene lanene roving pređe, a po uzoru na standardna ojačala iz staklenih vlakna, na tkalačkom stanu su ručno otkana dva ojačala u platnenom vezu (2D i UD 0°), definirane debljine, plošne mase i broja niti na jediničnoj duljini.

Metalni profili često se koriste kao fizička prepreka sudionicima prometa kako bi spriječili njihov dolazak u opasno područje. Zbog male sposobnosti apsorpcije energije takvih materijala ne sprečava se šteta koju uzrokuju sami profili. Jedan od načina da se poveća apsorpcija energije je punjenje takvih profila aluminijskom pjenom. U ovom radu savijane su čelične cijevi ispunjene aluminijskom pjenom različite poroznosti te je analizirana apsorpcija energije takvih kompozita.

Alumiijske pjene karakteristične su po svojim svojstvima koja se bitno razlikuju od svojstava homogenog aluminija. Struktura aluminijskih pjena može biti od otvorenih ili zatvorenih ćelija. Osnovna svojstva aluminijskih pjena su vrlo niska gustoća, relativno visoka krutost, vrlo dobra apsorpcija energije udara, dobra svojstva izolacije zvuka i topline, te također dobra recikličnost. Složeni zahtjevi pri odabiru i primjeni tehnologije spajanja aluminijskih pjena rezultat su njihovih specifičnih fizikalnih svojstava. Usporedno s usavršavanjem postupaka proizvodnje aluminijskih pjena razvijaju se i metode spajanja pjena međusobno i spajanja s homogenim neporoznim metalima. U ovom radu opisana je problematika koja se pojavljuje pri spajanju aluminijskih pjena, zbog same ćelijaste strukture i neujednačenosti u gustoći materijala. Opisane su tehnologije lijepljenja i zavarivanja aluminijskih pjena. Cilj eksperimentalnog dijela rada bio je ispitati zavarljivost i pogodnost za lijepljenje aluminijske pjene AlSi10 dvije različite gustoće. Spojevi su ispitivani na Charpy batu kako bi se utvrdila mogućnost apsorpcije udarne energije u spoju. Budući da spajani uzorci nisu standardnih dimenzija rezultati su uspoređeni s cjelovitim epruvetama istih dimenzija izrezanih iz iste ploče. Rezultati pokazuju da pogodnost za zavarivanje ili lijepljenje prije svega ovisi o poroznosti aluminijske pjene te stanju površinske homogene kore.

Aluminium foam is, principally, a composite material consisting of aluminium or aluminium alloy matrix and of pores filled up with a gas distributed throughout the matrix. This unique structure possesses an unusual combination of properties, such as low thermal conductivity, high impact energy absorption capacity, very high specific toughness and good acoustic properties. One of the disadvantages of aluminium foam is low wear resistance. Particle erosion is wear loss from surface of solid body because of relative motion of fluid with solid particles. In this paper, samples of aluminium foams with different porosity were thermal sprayed with two different ceramic coating (on the basis of Al2O3 and ZrO2) and eroded with SiO2 particles. Test results were presented in loss of mass after the testing and compared with erosion resistance of thermal sprayed coating on the basis of molybdenum.

Utjecaj mehanizma i uvjeta polimerizacije na tribološka svojstva polimera bit će ispitan na uzorcima poli(metil-metakrilatnih) dentalnih smola – PMMA. Ta se vrsta polimernih smola vrlo često koristi u dentalnoj medicini za razne vrste nadogradnji i dijelova. Za tu namjenu povoljnim ga čine biokompatibilnost, obradljivost te niska razina toksičnosti. Osim u dentalnoj medicini često se koristi i u drugim granama u aplikacijama poput leća, koštanih fiksatora, koštanog cementa, punila za šupljine u kostima i lubanji. U ovom radu opisat će se moguća metoda in vitro ispitivanja interakcije materijala dentalnih udlaga i zubi. Al2O3 keramika predložena je u normi kao supstitucijski materijal za materijal zuba. PMMA član opisanog tribosustava variran je s obzirom na mehanizam polimerizacije dok je kao međumedij korištena umjetna slina različitih vrijednosti pH faktora. Ispitivanja su provedena na uređaju koji omogućuje trošenje tijekom pravocrtnog gibanja.

This paper presents the application of artificial neural network (ANN) in engine diagnostics. One- layer feed-forward neural network which is trained using a back-propagation algorithm that updates the weights and biases values according to Levenberg-Marquardt algorithm has been established to predict the Wear Particle Content (WPC) using the number of working hours of the motor engine as input parameter. The generalization property of the developed ANN is very high, which is confirmed by a very good match between the predicted and the targeted values on a new data set that was not included in the training data set.

Umor površine (piting) je oblik trošenja tipičan za visoko opterećene površine u dodiru prilikom kotrljanja i uzrokovan je cikličkim kontaktnim naprezanjem koje dovodi do stvaranja pukotine. Pri velikim tlakovima mazivo ulazi u pukotine koje se šire. Umor površine ima znatni utjecaj u mnogim inženjerskim primjenama kod kojih postoji koncentrirani dodir i jedan je od prevladavajućih oblika trošenja elemenata prijenosnika kao što su zupčanici i kotrljajući ležajevi. Modificirani uređaj pod nazivom ”četiri kuglice” je jedan od brojnih uređaja koji se mogu koristiti za procjenu sklonosti tekućina da uzrokuju umor površine u kotrljajućem dodiru. Konvencionalni uređaj ”četiri kuglice“, u skladu sa standardom IP 239, modificira se tako da se omogući rotiranje tri donje kuglice nakon što se one dovedu u dodir s gornjom kuglicom pri čemu ispitivano mazivo podmazuje kuglice. Otpornost na umor površine naziva se dinamičkom izdržljivošću površine i određena je vrijednošću koja se označava oznakom L10, a prema standardu IP 300 predstavlja vrijeme u kojem će kod 10% od velikog broja ispitivanih kuglica, podmazivanih ispitivanim mazivom, doći do pojave umora površine (pitinga).

U okviru ovog rada razvijen je i konstruiran uređaj za ispitivanje kliznog trošenja kod pravocrtnog gibanja. Izrada uređaja sastojala se od šest faza: proučavanja literature, razvoja uređaja, konstrukcije u 3D programskom paketu ProEngineer i izrade tehničke dokumentacije, nabave potrebnih dijelova, montaže, i probnog rada. Ideja za izradom ovakvog uređaja proizašla je iz potrebe za specifičnom vrstom ispitivanja u Laboratoriju za tribologiju na Fakultetu strojarstva i brodogradnje. Uređaj će se primjenjivati u nastavi tijekom izvođenja vježbi iz nekoliko kolegija, za ispitivanje uzoraka u znanstveno istraživačke svrhe i za primjenjana ispitivanja u praksi.

One of the main disadvantages of composite materials like glass or carbon fiber reinforced composites in use today is their inability to be recycled. After the end of a product or part life cycle, there is no way to separate the fibers from the matrix, or to recycle them except for deposition or shredding. Bio- polymer based composites have an increasing and bright future due to their recyclability, reproduction capability, available sources and economic factors without the fundamental loss of mechanical properties. This paper deals with natural – bamboo fiber reinforced composite material design and its basic mechanical properties testing.

Drvno polimerni kompoziti su kompozitni materijali s polimernom matricom u kojoj je drveni materijal dispergiran kao punilo. Pod pojmom drvo najčešće se smatraju drveni produkti kao što su drvno brašno, piljevina ili ostaci drvenastih poljoprivrednih biljaka. U okviru ovog rada kao punilo koristilo se drvno brašno te se ispitivao utjecaj udjela drvnog brašna i HDPE na mehanička i toplinska svojstva drvno polimernih kompozita. Radilo se sa dvije grupe uzoraka, jedna bez i jedna s recikliranom gumom. Prva grupa se sastojala od HDPE i drvnog brašna u omjeru 70:30, 60:40 i 50:50 dok je druga grupa sadržavala još dodano 5% mljevene reciklirane gume. Uzorcima su određena mehanička svojstva (vlačna čvrstoća i modul elastičnosti, savojna čvrstoća i savojni modul, tvrdoća, žilavost) te temperatura omekšavanja po Vicatu.

The depletion of petroleum and minerals resources coupled with increasing environmental regulations are acting synergistically to provide the impetus for new materials and products that are compatible with the environment and independent of fossil fuels. Composite materials, especially “green composites”, fit well into this new paradigm shift. Simply stated, biobased materials include industrial products for durable goods applications, made from renewable agricultural and forestry feed stocks, including wood, agricultural waste, grasses and natural plant fibers composed of carbohydrates such as sugars and starch, lignin and cellulose, as well as vegetable oils and proteins.

The strengthening effects of the aluminium foam parts by different methods: foam profiles with dense skin, foamed hollow profiles-sandwiches, reinforced with expanded metal sheet grid and age hardened, have been discussed. The aim of this investigation was to compare hardness, maximum bending force and absorbed energy at bending after different cycles of heat treatment of the foamed round profile of relatively ductile Al Mg1Si0.6 alloy. For comparison, the two groups of reinforced foamed specimens with stainless steel grid or with stainless steel wires have been also manufactured and tested. The specimens were manufactured by foaming the precursor chips (AlMg1Si0.6 with about 0.4 wt.% TiH2) into mould. Three point bending test was carried out and the maximum bending load and deflection have been determined and compared with each other and also with “as foamed” condition. Additionally, the microhardness and absorbed energy at bending have been determined. The testing confirms the previous results that the ageing increases hardness. The specimens that were cooled in water and only warm aged show the same effects as by conventional treatment - homogenisation and warm ageing. The reinforced foam with stainless steel grid and wires gave about 10 time higher deflection and absorbed energy than as-foamed and age hardened specimens.

Jedan od velikih nedostataka sadašnjih kompozitnih materijala poput kompozita sa staklenim ili ugljičnim vlaknima jest nemogućnost njihova recikliranja. Nakon isteka životnog vijeka proizvoda ili dijela, iz kompozitnih materijala trenutno nije moguće razdvojiti vlakna i matricu, niti ih reciklirati drugim metodama osim deponiranjem ili usitnjavanjem za agregat pri polaganju cesta. Bio-polimerni kompoziti imaju sve veću primjenu i svijetlu budućnost upravo iz razloga recikličnosti, lake obnovljivosti, dostupnih izvora i ekonomičnosti, bez znatnih gubitaka mehaničkih svojstava. U ovom radu pokazana je izrada kompozitnog materijala, poliesterske matrice, ojačanog prirodnim, bambusovim vlaknima, te ispitivanje osnovnih mehaničkih svojstava ispitnog uzorka.

Metalne pjene su porozni, ćelijasti materijali s vrlo nejednolikom strukturom. Upravo ta struktura značajno utječe na njihova mehanička svojstva. Glavni cilj ovog rada bio je ispitivanje savojnih svojstava uzoraka okruglog profila, jednakog olumena i gustoće, napravljenih od aluminijske pjene legure AlMgSi0, 6 s zatvorenim ćelijama, a koji su toplinski obrađeni. Zbog toga su provedena ispitivanja mehaničke otpornosti pri savijanju na kidalici uzoraka od kojih je polovica hlađena u vodi, a polovica na zraku. Dio uzoraka ohlađenih na zraku podvrgnuti homogenizaciji i umjetnom dozrijevanju, a dio ohlađenih u vodi umjetnom dozrijevanju.

Particle erosion is wear loss from surface of solid body because of relative motion of fluid with solid particles. When impact angle is low (between 0° and 30°), this kind of erosion is called the abrasive erosion. On the other side, if the impact angle is between 60° and 90°, it is considered impact erosion. One of the advantages of ductile cast iron in relation to other cast irons is its good wear resistance. Austempered ductile iron has an exceptionally high strength-to-weight ratio with good fatigue strength and fracture toughness, but some tribological and mechanical properties are, however, not quite as favorable as that of steel. However, we must consider that wear resistance depends on condition of wear. Particle erosion resistance is a function of an impact angle and a kind of erosion particles. In this paper, samples of ductile cast iron and austempered ductile cast iron were eroded with angular steel erodent particles at six different angles of impact (15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°). Test results were presented in loss of mass after the testing. Test results showed that abrasive erosion resistance (impact angles 15° and 30°) of ductile cast iron was better comparing to austempered ductile iron. Impact erosion resistance (impact angles 60°, 75° and 90°) of austempered ductile iron was better then impact erosion resistance of ductile cast iron (except for impact angle 90°). The maximum measured wear of ductile cast iron was at 60°. Wear of austempered ductile iron was minimal at 60°.

U ovom radu biti ce prikazan primjer analize uzroka neispravnosti košuljica brodskog motora. Za vrijeme uporabe pojavile su se pukotine na stijenkama košuljica koje su prouzročile miješanje ulja za podmazivanje i sredstva za hlađenje. Zbog utvrđivanja uzroka loma provedeni su: nerazorna ispitivanja, fraktografska, kemijska i metalografska analiza te ispitivanje tvrdoće. Na osnovi nabrojenih ispitivanja određeni su uzroci neispravnosti košuljica.

Aluminium foams were produced by means of foaming of the powder compacted precursor into mold. The precursor was hot extruded from the precompacted mixture of aluminium alloy powder AlMg1Si0.6 and powdered foaming agent (0.4 wt.% TiH2). The two groups of testing samples have been prepared. The first one was cooled from the foaming temperature in water and the second one in air. The samples cooled in air have been normally homogenized and artificially (warm) aged and the samples cooled in water have only been warm aged. Three point bending test was carried out and the maximum bending load and deflection have been determined and compared with each other and also with “ as foamed” condition. Additionally, the microhardness and Charpy impact energy have been tested. The testing confirms the previous results that the ageing significantly increases the mechanical properties, in this case hardness and bending resistance. The samples, which were cooled in water and only warm aged, gave the same effects as by conventional treatment - homogenisation and warm ageing.

Metal foams represent a more recent form of cellular metal materials. These are metal materials of cellular structure and 40% to 90% porosity which tend to imitate the structure of natural materials. The cells may be closed and open. Metal foams are most commonly produced on the basis of aluminium (Al) and nickel (Ni). Also available are foams based on titanium (Ti), magnesium (Mg), lead (Pb), copper (Cu), zinc (Zn), bronze, steel. The basic properties of metal foams are: very low mass, very high specific stiffness, very good sound absorption capacity, flame-retardant property and non flammability and very good impact absorption capacity. In cases of high stresses metal foams are usually reinforced by grids of stainless steel or with aluminium sheets. Most commonly used joining methods are: laser welding (focused laser beams reduce the possibility of cellular structure collapse around the weld itself), welding of sandwich panels using TIG process, formation of separable assemblies (made by means of wooden bolts and using metal inserts with windings) and adhesive joining. This paper will describe metal foams properties, joining methods, mechanical properties of samples joined with Loctite glue and possible application fields.

U radu je prikazan primjer analize uzroka loma visokotlačne cijevi u procesnoj industriji. Uzorak cijevi je dio reaktorskog sustava polimerizacije visokim tlakom polietilena niske gustoće (LDPE). Uvjeti polimerizacije su: tlak u reaktoru 2400 bara i temperatura viša od 165oC. Reaktor se sastoji od 81 cijevi duljine 10m. Za vrijeme uporabe pojavile su se pukotine na stijenkama reaktorske cijevi. Zbog utvrđivanja uzroka loma provedena su: nerazorna ispitivanja, ispitivanje hrapavosti, fraktografska, kemijska i metalografska analiza te ispitivanje tvrdoće. Za potrebe fraktografske analize uzorak cijevi je izrezana kako bi pukotine bile vidljive i snimljene digitalnom kamerom. Kemijski sastav određen je uređajem LECO SPECTRUMAT-750 GDS. Tvrdoća je ispitana metodom po Vickersu HV10. Provedene su slijedeće metode ispitivanja bez razaranja: vizualna kontrola, magnetsko i ultrazvučno ispitivanje. Na osnovi tih ispitivanja određeni su uzroci loma cijevi.

Aluminium foams have specific combination of properties like e.g. low density, high specific stiffness especially in sandwich structures, very good energy absorption, remarkable vibration attenuation, high fire resistance and corrosion resistance. Almost all properties are basically determined by the type of cells (closed or open), their size and distribution i.e. relative density. This article focuses on testing and determining the bending stiffness and moment of inertia for different foamed cross section shapes, which are very important for analysis of behaviour of the lightweight stiff construction elements. The different shapes - round, quadratic, hexagonal and I-shaped have been foamed with powder metallurgical FOAMINAL-ALULIGHT process. Foam has been made from alloy AlSi12 with density of 1000 kg/m3 and all of the shapes have had the same cross section area and volume. The four-point bending test was applied. From the elastic share of load-deflection diagram the bending stiffness (EI) and moment of inertia (I) have been determined for each cross section shape. I-shaped profile has the highest bending stiffness comparing to the other shapes, which is in good correlation with bending stiffness of such solid shapes. The common relation between bending stiffness and the moments of inertia of foamed and solid shape have been determined. These relations for each shape strongly depend on relative foam density. The future investigations should verify these relations by testing foamed cross section shapes with different densities.

It is well known that metal foams are porous, cellular materials with very nonuniform structure. In fact, that structure significantly affects metal foams mechanical properties. Main goal of this paper was testing of bending properties of the various profiles made from aluminium foam with closed cells. During the testing next parameters were varied: shape of the profile and foam density. The different forms of cross section profile have been produced with PM Alulight process. The three point bending test was used for investigation. With this testing were obtained bending characteristics - load at failure, maximum deflection, moment of section, that also depend on shape of the profile and foam density.

Aluminium foams have specific properties like: very low density, good impact energy absorption and damping, sound absorption, high stiffness to weight ratio, thermal insulation (closed cells), very good corrosion resistance. Also, like a part of sandwich construction the metal foams are very suitable for protecting the humans and goods in a situation of ballistic attacks. In this work the possibilities of improving wear resistance, as an additional property of the metal foams, have been investigated. After foaming of powder metallurgy precursor, the surface of aluminium foam plate with skin was thermal sprayed. A technology for producing different oxide and carbide surface layers, as well as the micro structural characteristics of surface and cross section are described. The resulted structures indicate good potential for application of surface modified foam parts in the situations where wear resistance could be combined with the other advanced properties of metal foams.

Kao što je već dobro poznato, metalne pjene su porozni, ćelijasti materijali s vrlo nejednolikom strukturom. Upravo ta struktura značajno utječe na njihova mehanička svojstva. Glavni cilj ovog rada bio je ispitivanje savojnih svojstva različitih profila napravljenih od aluminijske pjene s zatvorenim ćelijama. Pri tome su varirani oblik profila i gustoća. Prvi korak bio je izrada profila od aluminijske pjene postupkom plinom oslobođenih čestica rastvorenih u polučvrstoj fazi (Alulight postupak). Svi profili imaju jednaku površinu presjeka i jednaku duljinu. Za samo ispitivanje koristila se metoda savijanja u tri točke. Ispitivanjem su dobivene vrijednosti savojne sile koja također ovisi o obliku profila i gustoći. Kao krajnji rezultat pokazano je kako savojna svojstva profila od aluminijske pjene ovise o njihovom obliku i gustoći.

U ovom radu biti će prikazan primjer analize uzroka loma reaktorske cijevi u procesnoj industriji. Uzorak cijevi je dio reaktorskog sustava polimerizacije visokim tlakom polietilena niske gustoće (LDPE). Uvjeti polimerizacije su: tlak u reaktoru 2400 bara i temperatura viša od 165oC. Reaktor se sastoji od 81 cijevi duljine 10m. Za vrijeme uporabe pojavile su se pukotine na stijenk-ama reaktorske cijevi. Zbog utvrđivanja uzroka loma provedeni su: nera-zorna ispitivanja, ispitivanje hrapavosti, fraktografska, kemijska i metalo-grafska analiza te ispitivanje tvrdoće. Za potrebe fraktografske analize uzorak cijevi je izrezan kako bi pukotine bile vidljive i snimljene digitalnom kamerom. Kemijski sastav određen je na LECO SPECTRUMAT-750 GDS. Tvrdoća je ispitana metodom po Vickersu HV10. Provedene su slijedeće me-tode ispitivanja bez razaranja: vizualna kontrola, magnetsko i ultrazvučno ispitivanje. Na osnovi tih ispitivanja određeni su uzroci loma cijevi.

The basic manufacturing procedures have been presented briefly as well as the metal foam properties, the new cellular materials not yet used sufficiently in practice. The most widely used are the aluminium foams due to the following properties: very good insulation (thermal insulation and sound absorption), low density (mass), high specific rigidity in sandwich constructions, very good impact damping, corrosion resistance, non-flammability, very good recyclability, etc. The properties of aluminium foams have been compared with wood and polymeric foams. The comparison has shown that the only and the greatest drawback of the foams is their currently still relatively high price, due to their low usage at the moment. Some possibilities of applying metal foams include: parts for automotive industry, railways and other vehicles and transport means – elements for improvement of stiffness and reduction of the bending of hollow elements, parts for impact absorption ; in civil engineering: stiff core for the doors, ceilings, wall panels, panels for sound absorption and thermal insulators etc. The potential application of metal foams in shipbuilding can be the manufacturing of numerous bulkheads, deck elements and also for lining of tanks that contain flammable and explosive media. The use of metal foams results in the reduction of the mass of the ship above the waterline thus significantly increasing its stability.

Unutar tehnologijskog projekta "SUMAT-Razvoj i primjena suvremenih materijala", financiranog od MZOŠ (2002-2005.) - unutar programa HITRA/TEST, provodile su se, između ostalog, analize trendova istraživanja, razvoja i primjene suvremenih materijala i pripadajućih proizvodnih postupaka. Konačan cilj bio je identifikacija potencijalno zanimljivih područja za brži prijenos znanja u našu industriju. Jedan od analiziranih i ostvarenih primjera odnosi se na metalne pjene, koji može poslužiti kao metodološka osnova i za druge materijale i postupke. Prikazan je proces usvajanja tehnologije izrade aluminijskih pjena i odgovarajućih sendvič konstrukcija, kao i primjeri razvoja novih proizvoda. Posebno treba naglasiti da je proces analize, prijenosa i usvajanja znanja, sve do stvaranja podloga za osnivanje poduzeća, trajao za naše prilike vrlo kratko - oko dvije godine. Preostaje možda najteži, najrizičniji ali i najvažniji dio posla a to je razvoj, ispitivanje, promocija i prodaja proizvoda. U tom dijelu aktivnosti također nema mnogo uspješnih oglednih primjera u našoj industrijskoj praksi, pa će i opet biti nužno brzo prenositi tuđa iskustva.

U radu je prikazano ispitivanje mehaničkih i kemijskih svojstava cijevi koje služe kao dijelovi izmjenjivača topline. Izmjenjivač topline je sastavni dio tehnološkog postrojenja za preradu šećerne repe. U izmjenjivaču topline vrši se izmjena topline na medij koji je kemijski agresivan te kao takav, predstavlja realnu opasnost za nastanak korozije i trajnog gubitka osnovne funkcije tehničkog tijela. Kombiniranim ispitivanjem dokazana je značajna razlika za odabrane uzorke.

Inženjerstvo površina je jedna od najvažnijih tehnologija koje mogu pridonijeti razvoju industrijskog društva kroz očuvanje prirodnih resursa, smanjenje otpada i očuvanje energije. Danas postoji veliki broj postupaka prevlačenja kojima se različiti materijali nanose na osnovni materijal . U radu je dana jedna od mogućih klasifikacija postupaka prevlačenja te podjela triboloških prevlaka prema vrsti materijala prevlake, prema tipu kemijskih veza i prema sastavu i obliku.

Metalne pjene su relativno novi tehnički materijali koji oponašaju strukturu prirodnih materijala kao što su kosti, koralji, drvo, spužva itd. To znači da se poroznost tih materijala kreće u rasponu od 40% pa čak i do 95%. Za sada se ovi materijali rade najviše na bazi aluminijskih (Al), niklovih (Ni), cinkovih (Zn), magnezijskih (Mg) i titanovih legura. Struktura im može biti otvorena ili zatvorena, a osnovna svojstva su im: niska gustoća (masa), relativno visoka krutost, dobra izolacijska svojstva (toplina i zvuk), negorivost i odlična apsorpcija udarne energije. Kora metalnih pjena je u velikoj mjeri neporozna, no često se u njoj nalaze veće ili manje pukotine. Zavarivanje također otežava i različita debljina površinskog sloja. Lasersko i ultrazvučno zavarivanje su metode koje se preporučaju za spajanje metalnih pjena. Posebno je pogodno lasersko zavarivanje zbog minimalnog unosa topline zbog čega i je i moguće očuvanje ćelijaste strukture. Kao dodatni materijal se koristi prekursor od kojeg se i dobiva metalna pjena. U slučajevima povišenih mehaničkih opterećenja metalne pjene se gotovo nikad ne koriste same već se kombiniraju s drugim strukturama (metalne pjene ojačane mrežama od nehrđajućeg čelika te sendvič konstrukcije s jezgrom od aluminijske pjene i vanjskim aluminijskim limovima). Zavarivanje ovih struktura je mnogo lakše zato što se za spajanje koriste neporozni vanjski Al limovi ili ojačanja tako da se mogu zavarivati TIG ili MIG postupcima. U članku će biti opisana svojstva metalnih pjena, metode koje se najčešće koriste za spajanje metalnih pjena te će biti dana usporedba mehaničkih svojstva uzoraka koji su zalijepljeni i onih koji nisu, te moguća područja primjene.

Metalne pjene pripadaju skupini relativno novih tehničkih metalnih materijala. Posebnim ih čini njihova ćelijasta struktura i vrlo visoka poroznost (40% do 95%). Ćelije im mogu biti otvorene ili zatvorene. Najveći udio na tržištu imaju metalne pjene na bazi aluminijskih i niklovih legura. Glavna su im svojstva: niska gustoća (masa), relativno visoka krutost, dobra izolacijska svojstva (toplina i zvuk), negorivost i odlična apsorpcija udarne energije. Iz svega navedenoga se može zaključiti kako na svojstva metalnih pjena najviše utječe struktura (otvorene i zatvorene ćelije), te relativna gustoća r/rS (omjer gustoće pjene i gustoće materijala od kojeg je napravljena). Budući da je građa metalnih pjena vrlo nepredvidljiva, prilikom istih ispitivanja, svojstva im variraju i nekoliko desetaka postotaka što nije povoljno ukoliko se želi proširiti njihova primjena. U sklopu ovog rada je napravljeno ispitivanje mehaničkih svojstava metalnih pjena i to: vlačna čvrstoća, savojna čvrstoća i udarna radnja loma.

Opisani su najvažniji postupci proizvodnje metalnih pjena - posebno aluminijskih i niklovih. Navedene su metode ispitivanja i podaci za mehanička, toplinska, akustička, električna i druga svojstva metalnih pjena. Opisani su načini spajanja pjena. Uspoređena su svojstva metalnih pjena s polimernim pjenama i drvom. Dijagramima svojstava prikazan je način izbora pjena. Navedeni su tipični primjeri primjene, popis proizvođača i drugi izvori podataka.

Modern way of successeful business set up more requirements, of which three are emphazed.

U radu se istražuje mogućnost praćenja stanja motora analizom čestica trošenja izuzetih iz ulja za podmazivanje, koristeći metode analize ulja odnosno ferografiju. U cilju dokazivanja postavljene hipoteze provedeno je ispitivanje četverotaktnog benzinskog motora koje je trajalo oko 400 sati i prilikom kojeg je motor imao konstantno 90% opterećenje. Tijekom ispitivanja uzimani su uzorci ulja za podmazivanje prema točno unaprijed određenim uvjetima i intervalima. Dobiveni uzorci obrađeni su uz pomoć uređaja za ferografsko ispitivanje, a dodatno je ispitivanje uzoraka dobivenih prilikom zamjene ulja načinjeno i u laboratorijima INA-maziva Rijeka. Također su obavljena i tri mjerenja karakterističnih dimenzija i masa bitnih dijelova motora i to prije početka ispitivanja, nakon 200 sati rada i po završetku ispitivanja. Na osnovi dobivenih rezultata ispitivanja i načinjenog dijagrama trošenja motora potvrđena su predviđanja o mogućnosti praćenja stanja motora analizom čestica trošenja, i otvorene mogućnosti za daljnja ispitivanja.

On basis of initial, empirical, time determining, work study has been developed by different approaches, mainly by integration of classified approaches, systems and belonging methods of a few independent subareas and of a few combinated subareas in six characteristic areas – modes phases.

Rad istražuje otpornost erozijskom trošenju duplex čelika koji se sve više upotrebljava u svijetu, a posebice u industriji nafte i plina (npr. CPS Molve). U radu je ispitana otpornost na erozijsko trošenje duplex čelika 2205 (DIN 1.4462) i općeg konstrukcijskog čelika Č 0562. Pored praćenja tijeka erozijskog trošenja na ispitnim je uzorcima izvršena kemijska i metalografska analiza, mjerenje mikrotvrdoće, te izvršena usporedba otpornosti na erozijsko trošenje u odnosu na otpornost na abrazijsko trošenje.