Notowania

wiadomości
14.08.2017 08:23

Wynalazki firmy 3M. Zaawansowana technologia, która usprawnia pracę z metalem

Technologia byłaby bezużyteczna, gdyby nie przekładała się na jakość naszego życia. Dotyczy to również pracy - jej bezpieczeństwa, wydajności i jakości.

Podziel się
Dodaj komentarz

Technologia byłaby bezużyteczna, gdyby nie przekładała się na jakość naszego życia. Dotyczy to również pracy - jej bezpieczeństwa, wydajności i jakości, o czym możemy przekonać się za sprawą wynalazków firmy 3M.

Nauka w służbie technologii

Arthur Charles Clarke to brytyjski pisarz, popularyzator nauki i lotów kosmicznych, a zarazem autor stwierdzenia, że każda dostatecznie zaawansowana technologia jest nieodróżnialna od magii. Choć słowa te padły kilkadziesiąt lat temu, wraz z mijającymi latami nie tracą na aktualności. Korzystając z wielu urządzeń i technologii, nie zastanawiamy się, skąd się wzięły ani jak działają - wystarczy, że efekt jest zgodny z naszymi oczekiwaniami.

Tyle, że współczesna technologia to nie magia, której doświadczamy na każdym kroku. To tysiące godzin pracy nalepszych naukowców i inżynierów. Świetnym przykładem na to jest marka 3M i produkowane przez nią narzędzia i materiały ścierne oraz maski spawalnicze – sprzęt prosty w formie, a zarazem będący wyrafinowanym produktem współczesnej inżynierii.

Jak ochronić wzrok i twarz spawacza?

Współczesne maski spawalnicze przywodzą na myśl hełmy stosowane przez futurystycznych żołnierzy czy odkrywców nowych planet. Czasy, gdy ochrona wzroku sprowadzała się do zastosowania dowolnego, przyciemnianego szkła już dawno minęły. Przykładem przełomu, jaki dokonał się w tej dziedzinie jest opracowana przez 3M seria masek Speedglas.

Sama technologia byłaby jednak niewiele warta, gdyby punktem wyjścia do jej opracowania nie był człowiek, który ma z niej korzystać. Dlatego opracowując nowoczesną przyłbicę spawalniczą, inżynierowie 3M zaczęli od odwiedzenia miejsc pracy spawaczy. Zobaczyli tam ludzi poruszających się nieraz niemal po omacku, z niewygodnymi osłonami, notorycznie oślepianych i pracujących w warunkach dalekich od ergonomii. Komentuje Staffan Johansson z 3M:

- Do tej pory potrzeba ochrony głowy w trakcie spawania stanowiła poważny problem. Wybór dostępnego sprzętu był ograniczony i niezadowalający.

Przyłbica, której nie czuć na głowie

Wiodącą myślą, która wykiełkowała wówczas w głowach projektantów, był pomysł na osłonę zapewniającą wygodną pracę i ergonomię bez potrzeby podnoszenia przyłbicy. Z tego powodu przyłbice spawalnicze Speedglas zostały zaprojektowane tak, aby ich punkt osadzenia znalazł się tuż za uszami spawacza.

Optymalne osadzenie środka ciężkości sprawia, że przyłbica znajduje się tak blisko głowy użytkownika, jak to tylko możliwe - zarówno w pozycji opuszczonej, jak i podniesionej. To poprawia wyważenie i redukuje niepożądany efekt dźwigni.

Projektanci uwzględnili również wiedzę z zakresu fizjologii i akupresury. Wiedząc, jak działa na użytkownika ucisk różnych części głowy i gdzie znajdują się istotne zakończenia nerwowe, nagłowie przyłbic opracowano tak, by omijało wrażliwe miejsca. Mnogość opcji regulacji sprawia przy tym, że użytkownik może dopasować je zgodnie z indywidualnymi preferencjami.

##

Ochrona wzroku i układu oddechowego

Technologicznym majstersztykiem jest jednak sposób, w jaki rozwiązano kwestię ochrony wzroku. Zastosowane w przyłbicach nowoczesne filtry spawalnicze nie tylko oferują duże pole widzenia, ale ułatwiają prawidłowe rozpoznawanie kolorów. To przekłada się na lepszą koncentrację na stanowisku pracy, jakość spawania, precyzję szlifowania czy kontrolę wykonywanych spoin.

Co więcej, zaprojektowana na nowo srebrna osłona dobrze odbija ciepło. Została wyposażona w zewnętrzny przycisk dający użytkownikowi szybki dostęp do zaprogramowanych trybów działania. Ważnym usprawnieniem jest również czujnik ruchu automatycznie aktywujący filtr po podniesieniu przyłbicy. Filtr wyłącza się automatycznie po zdefiniowanym czasie w bezruchu.

Ponieważ twarz spawacza znajduje się zazwyczaj bardzo blisko jarzącego się łuku spawalniczego - w miejscu koncentracji dymów - twórcy osłony przewidzieli rozwiązania chroniące drogi oddechowe, np. wymuszony przepływ powietrza albo wentylację zasilaną z sieci. Komentuje Staffan Johansson z 3M:

- W czasie badań środowiskowych, które przeprowadziliśmy w kopalniach, stoczniach i innych miejscach pracy w bardzo trudnych warunkach, spotkaliśmy się z wysoką oceną naszego sprzętu. Nasze produkty opisywane były jako wygodne, dobrze wyważone oraz wyróżniające się dobrą widocznością i prostą obsługą.

Narzędzia ścierne, które ostrzą się w czasie pracy

Na miano cudu współczesnej inżynierii zasługuje również inne dzieło 3M – tarcze ścierne do szlifowania i cięcia CubitronTM II, do których produkcji użyto precyzyjnie kształtowanych ziaren ściernych. Kluczowym inżynierem międzynarodowego zespołu w procesie ich projektowania był ekspert z Polski, Piotr Stach, pracujący w dziale R&D w oddziale 3M w Rabce Zdroju:

- Cały zespół stwierdził, że kluczowym krokiem w rozwoju materiałów ściernych będzie stworzenie precyzyjnie kształtowanego mikrokrystalicznego ziarna ściernego. Technologie używane do tej pory potrafiły kształtować ziarno, natomiast ten kształt był bardzo nieregularny – często kanciasty, wydłużony. Naukowcy 3M postawili sobie za cel stworzenie ziarna, którego kształt i ułożenie będzie mogło wpływać na proces szlifowania.

Poprzez nasze platformy technologiczne i proces mikroreplikacji udało się w końcu stworzyć wyjątkowe trójkątne ziarno ścierne, które powielane miało takie same wymiary i właściwości. Ich tworzenie można porównać do domowej produkcji kostek lodu w lodówce. Wlewamy wodę do formy, zamrażamy i każda kostka z niej wyjęta jest prawie identyczna i ma te same właściwości. Z tą różnicą że trójkątne ziarno ścierne powstaje w skomplikowanym procesie mikroreplikacji, krystalizując podczas schładzania surowców z bardzo wysokich temperatur. Do tej pory nie było takiej technologii na świecie.

CubitronTM II: szybciej, lepiej, taniej

Twórcy CubitronTM II dokonali niemożliwego: opracowali ziarna ścierne, które w trakcie eksploatacji nie tylko nie tracą swoich właściwości, ale mają zdolność do tzw. samoostrzenia podczas szlifowania, o czym mówi inżynier ds. aplikacji Kamil Babski z 3M Poland:

- Każde pojedyncze, precyzyjnie formowane ziarno ścierne ma trójkątny kształt. Podczas szlifowania końcówki ziaren nie odłamują się w sposób chaotyczny jak w przypadku innych ziaren, lecz wykruszają się, zachowując swój unikalny, trójkątny kształt. To sprawia, że podczas samego procesu szlifowania powstają nowe ostre krawędzie, które skrawają obrabiany materiał wyjątkowo efektywnie.

Zalety tego rozwiązania opisuje także Piotr Stach: - Precyzyjnie kształtowane ziarna ścierne wykonane z mikrokrystalicznego tlenku glinu dzięki trójkątnemu kształtowi podczas szlifowania łamią się w sposób kontrolowany, dając nowe ostre krawędzie i usuwając obrabiany materiał bez uszkodzeń. Dodatkowo, praca narzędziami CubitronTM II odbywa się w zdecydowanie niższej temperaturze. Ciepło wytwarzane podczas szlifowania odprowadzane jest bezpośrednio z tzw. mikrowiórami, co w znacznym stopniu zmniejsza ryzyko przegrzania narzędzi i przypalenia materiału.

Wyrafinowana inżynieria materiałowa pomaga w codziennej pracy

Za prostym w opisie działaniem stoi – podobnie jak w przypadku przyłbic spawalniczych – wyrafinowana technologia. Jej sekretem jest proces sol-gel oraz mikroreplikacja, dzięki którym otrzymujemy ziarno 3D o specjalnym kształcie. Dodatkowo wykorzystanie pola elektrostatycznego podczas produkcji narzędzi ściernych nasypowych pozwala na odpowiednie kierunkowe ustawienie ziaren o trójkątnym kształcie.

Efekt jest spektakularny – cięcie i szlifowanie jest szybsze i wydajniejsze. Przekłada się to bezpośrednio na niższą temperaturę pracy i większą dokładność. Korzyści są oczywiste – nowoczesna technologa nie tylko zwiększa wydajność pracy, ale obniża jej koszty i zwiększa bezpieczeństwo użytkownika, co podkreśla Kamil Babski z 3M Poland:

- Główne korzyści dla użytkowników narzędzi ściernych CubitronTM II to skrócenie czasu szlifowania nawet do 50 procent, zachowanie kształtu i jakości wykończenia szlifowanej powierzchni, zniwelowanie ryzyka przypaleń i niższe koszty eksploatacji.

Partnerem materiału jest 3M

Tagi: wiadomości, gospodarka, najważniejsze, gospodarka polska
komentarze
+1
+1
ważne
smutne
ciekawe
irytujące
Napisz komentarz
04-08-2017

RasowyTylko ceny tych wynalazków powalają. W masowej produkcji zakup tych materiałów jest ekonomicznie bezpodstawny.

04-08-2017

Stefanek1962artykuł na zamówienie 3M! Czyżby nie było zbytu na te rewelacje?

04-08-2017

HaerkaU nas w pracy jest jeden metal; faktycznie, ciężko się z nim pracuje. Ciągle siedzi ze słuchawkami na uszach, mało się odzywa do innych … Czytaj całość

Rozwiń komentarze (6)