Susceptibility testing for welding of AlMg alloys intended for extrusion

The objective of research was to determine the weldability, using Tungsten Inert Gas (TIG) of extruded sections made of hard-deformable 5xxx series aluminum alloys with differing magnesium content, i.e. AlMg3, AlMg4,5, AlMg5, AlMg7. Welded joints were obtained as a result of a welding process consisting of several steps. Only welds characterized by very good appearance and quality were selected for tests. As a result of conducted research, TIG welding parameters were determined for sections with a thickness of 8 mm. It was observed that alloys of differing Mg content are characterized by high weldability and do not exhibit a significant reduction of the yield point. Moreover, joints exhibit uniform hardness distribution in the welded joint and heat-affected zone. Tensile strength is reduced

Susceptibility testing for welding of AlMg alloys intended for extrusion

The objective of research was to determine the weldability, using Tungsten Inert Gas (TIG) of extruded sections made of hard-deformable 5xxx series aluminum alloys with differing magnesium content, i.e. AlMg3, AlMg4,5, AlMg5, AlMg7. Welded joints were obtained as a result of a welding process consisting of several steps. Only welds characterized by very good appearance and quality were selected for tests. As a result of conducted research, TIG welding parameters were determined for sections with a thickness of 8 mm. It was observed that alloys of differing Mg content are characterized by high weldability and do not exhibit a significant reduction of the yield point. Moreover, joints exhibit uniform hardness distribution in the welded joint and heat-affected zone. Tensile strength is reduced

Methods of recovering precious metals from jarosite type mining waste

W artykule przedstawiono cel oraz główne zadania projektu międzynarodowego ”Rozwój i zastosowanie nowych nanokompozytowych materiałów otrzymanych w recyklingu metali szlachetnych” realizowanego w Instytucie Obróbki Plastycznej w ramach 7. Programu Ramowego. W artykule przedstawiono metodę szybkiego rozkładu odpadu jarosytowego, który stanowi bazę surowcową w przedstawionym projekcie. Odpad jarosytowy poddano obróbce mechaniczno-chemicznej, celem odzyskania zawartego w nim srebra. W badaniach wykorzystano technologie, które zapewniają bezpieczeństwo ekologiczne i są ekonomiczne. Zastosowanie rozdrabniania w młynkach strumieniowych (jet mill) pozwoliło na uzyskanie ziaren o pożądanej wielkości oraz degradacje istniejących aglomeratów, natomiast przeprowadzony proces obróbki chemicznej w piecu fluidalnym spowodował zwiększenie zawartości srebra w odpadzie.This article presents the goal and main tasks of the international project "Development of New Nanocomposites Using Materials from Mining Industry" realized at the Metal Forming Institute within the frame of the 7th Framework Programme. A method of fast break-down of jarosite waste, which constitutes the source of raw materials in the project, has been presented in the article. Jarosite waste were subjected to mechanical and chemical processing for the purpose of recovering the silver contained in them. The studies apply technology that ensures ecological safety and are economically efficient. Disintegration in jet mills made it possible to obtain grains of the desired size and to degrade existing agglomerates, and the chemical process in a fluidized-bed furnace caused an increase in the silver content in the waste

Cytotoxicity of hydroxyapatite coatings modified with silver nanoparticles

Application of nanosized particles with antibacterial properties is of great interest in the development of new biocompatible products. Due to the excellent antibacterial activity Ag NPs and Ag NPs containing composites are widely used in many bactericidal applications. The objective of the present research is to characterize the cytotoxity properties of plasma sprayed hydroxyapatite coating (HA) modified by sedimentation of Ag NPs on its' surface. The present research was carried out in the frame of European FP7 NANOMINING Project "Development of New Nanocomposites Using Materials from Mining Industry" (NMP4-CP-2011-263942)

Continuous recycle membrane reactor for enzymatic hydrolysis of starch preparations

Celem prezentowanych badań był dobór optymalnych warunków prowadzenia hydrolizy enzymatycznej skrobi podwójnie modyfikowanych w recyrkulacyjnym reaktorze membranowym (CRMR) z zewnętrznym modułem UF. Surowiec do badań stanowiły preparaty podwójnie modyfikowanej skrobi ziemniaczanej (utlenionej i acetylowanej). Jako preparat enzymatyczny stosowano BAN480L zawierający amylazę pochodzenia bakteryjnego.A goal of the presented research was to select optimal conditions for enzymatic hydrolysis of dual modified potato starch in a continuous recycle membrane reactor with outer ultrafiltration module (CRMR). During investigations dual modified potato starches (by oxidation and acetylating) were used. BAN 480 L containing amylase of bacterial origin was used as enzymatic preparation

Friction and wear tests of metal-on-polymer articulations applicable to orthopedic implants

Rosnące wśród pacjentów zapotrzebowanie na endoprotezy stawów, związane m.in. ze starzeniem się populacji, wymaga od współczesnej medycyny ciągłego postępu i udoskonalania stosowanych w implantologii materiałów. W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań tarciowo-zużyciowych materiałów wybranych spośród powszechnie stosowanych w endoprotezoplastyce stawu kolanowego. Badania przeprowadzono z zastosowaniem testera T-17 pracującego w skojarzeniu badawczym typu trzpień–płytka (block–on–disk), przeznaczonego do wyznaczania charakterystyk tribologicznych skojarzeń materiałowych współpracujących ślizgowo w ruchu posuwisto- -zwrotnym, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów przeznaczonych na elementy protez stawów człowieka, np. polimerów. Wyznaczeniu charakterystyk tribologicznych oraz określeniu zużycia liniowego poddano trzpienie wykonane z polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) oraz polietylenu UHMWPE modyfikowanego witaminą E. Materiał przeciwpróbki (płytki) stanowił stop CoCrMo. Badania prowadzono przez milion cykli w środowisku surowicy bydlęcej o temperaturze 37°C±2°C. Częstotliwość ruchu wynosiła 1 Hz±0,1 Hz. W celu określenia mechanizmu zużycia, powierzchnie trące badanych materiałów po testach poddano obserwacjom przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej. Analiza uzyskanych wyników badań tribologicznych pozwoliła wskazać spośród badanych próbek korzystniejsze skojarzenie materiałowe, którym była para trąca: modyfikowany witaminą E polietylen UHMWPE–stop CoCrMo. Dla powyższej pary trącej odnotowano nieznacznie większe wartości współczynnika tarcia, ale jednocześnie mniejsze zużycie liniowe. Natomiast na podstawie obserwacji morfologii powierzchni określono główny mechanizm zużycia, którym było zużycie ścierno-adhezyjne.The growing demand among patients for endoprosthesis joints associated, among others, with an aging population, requires from modern medicine continuous progress and improvement of materials used in implantology. The paper presents the preliminary results of friction-wear tests of materials chosen from among those commonly used in knee endoprostheses. The tests were conducted using a T-17 tester working in a block-on-disk tribosystem designated to determine the tribological characteristics of material combinations articulating in a reciprocating motion with particular reference to the materials used for elements of human joint prostheses, e.g. polymers. The tribological characteristics were determined and the linear wear was identified for pins made of ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) and UHMWPE modified with vitamin E. The counter specimen materials (discs) consisted of a CoCrMo alloy. The study was conducted throughout a million cycles in an environment of bovine serum at a temperature of 37°C±2°C. The frequency of movement was 1 Hz±0.1 Hz. In order to determine the wear mechanism, the friction surfaces of the tested materials were subjected to observation using scanning electron microscopy after testing. Analysis of the tribological test results enabled the authors to indicate from among the tested samples the most advantageous material combination, which was the vitamin E modified UHMWPE– CoCrMo alloy friction pair. For the above friction pair a slightly higher friction coefficient was recorded, but also at the same time reduced linear wear. In contrast, based on the surface morphology observations, the main wear mechanism was defined which was abrasive-adhesive wear

Testing of influence of mutual arrangement of hip endoprosthesis elements upon selected parameters of the friction process

Całkowita wymiana stawu biodrowego jest obecnie wysoce skuteczną i efektywną metodą przywracania funkcjonowania tego stawu. Podstawową cechą, która powinna cechować sztuczne stawy jest ich stabilność. W artykule opisano wyniki badań wpływu wzajemnego ustawienia elementów endoprotezy stawu biodrowego na wybrane parametry procesu tarcia. Badaniom poddano dwie pary trące o różnych średnicach, wykonane z różnych materiałów. Eksperyment wykonano na zaprojektowanym i zbudowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu symulatorze do badań elementów endoprotez stawu biodrowego SBT-01. Praca wykonana została we współpracy z Kliniką Ortopedii Ogólnej, Onkologicznej i Traumatologii na Uniwersytecie Medycznym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.Total hip replacement is very effective method in case of human joint functionality restoring. The most important property of artificial joints is their functional stability. Results of influence of reciprocal endoprosthesis components setting on chosen friction parameters are presented. Two friction couples with different diameter made of different materials has been tested. Experiment has been performed using hip endoprosthesis simulator SBT-01 designed and constructed in Metal Forming Institute hip endoprosthesis simulator SBT-01. Work was carried out in cooperation with General Orthopaedics, Oncology and Traumatology Clinic at Karol Marcinkowski Poznan University of Medical Sciences

Modeling of starch preparation hydrolysis in a circulating membrane reactor

W pracy podjęto próbę opracowania modelu reaktora membranowego do enzymatycznej hydrolizy preparatów skrobiowych. Wykorzystano iteracyjny model hydrolizy biopolimerów. W modelowaniu separacji na module ultrafiltracyjnym uwzględniono rozkład wielkości porów membrany. Uzyskane rozkłady produktów hydrolizy zestawiono z wynikami badań eksperymentalnych.A model of membrane reactor for starch preparation hydrolysis by enzymes based on the iteration procedure is developed. The modeling of separation in the ultrafiltration module took into account the membrane pores size distribution. Obtained simulation results were compared with the experimental results

Assessment and analysis of impregnated tribological systems working at elevated temperatures

Nacisk na redukcję oporów tarcia i w efekcie zużycia tribologicznego w maszynach, staje się coraz bardziej istotny dla poprawy ich wydajności, trwałości i niezawodności. Występujące zjawisko tarcia wywołuje głównie negatywne skutki, bowiem jego bezpośrednim następstwem jest zużycie tribologiczne prowadzące do stopniowej utraty niezawodności. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych par trących pracujących w temperaturach 300 i 500°C. Przedmiot badań stanowiły tuleje łożyskowe o gęstości 6,7 g/cm3 poddane procesowi impregnacji ciśnieniowej submikrometrycznymi cząstkami smarów stałych MoS2 i WS2. Badania tarciowo-zużyciowe przeprowadzono na testerze TWT-500N pracującym w układzie ring-on-shaf. Analiza uzyskanych wyników badań pozwoliła stwierdzić, iż zastosowanie smaru stałego MoS2 w temperaturze 300°C i WS2 w temperaturze 500°C pozwala na obniżenie wartości współczynnika tarcia do wartości poniżej 0,08 i 0,05.With emphasis on the reduction of frictional resistance and tribological wear of machine component parts, it becomes more and more important, in order to improve their efficiency, durability and reliability. Friction causes mostly negative effects, because the immediate consequence is tribological wear, leading to a gradual loss of reliability. This paper presents the results of tribological friction pairs working at temperatures of 300 and 500°C. The objects of the study were bearing sleeves with a density of 6.7 g/cm3 that had previously undergone a process of pressure impregnation by submicrometer MoS2 and WS2 solid lubricant particles. Friction and wear tests were conducted with the use of a ring-on-shaft TWT-500N testing machine. Analysis of the obtained results led to the conclusion that the application of MoS2 at 300°C and WS2 at 500°C reduces friction coefficient, respectively, to less than 0.08 and 0.05

New technology of infiltration (impregnation) of the porous structures of tribological systems with HTSL particles and coating by PM technology

W skali światowej ok. 30–50% energii produkowanej corocznie pochłaniają opory tarcia. Ważnymi zjawiskami towarzyszącymi tarciu, o dużym znaczeniu technicznym, są procesy zużywania materiałów trących oraz smarowanie. Zużycie tribologiczne jest rodzajem zniszczenia powierzchni spowodowanego procesami tarcia, w którym następuje zmiana struktury i fizycznych własności warstw wierzchnich obszarów styków, jak również lokalne ubytki masy. Intensywność zużycia tribologicznego zależy od odporności na ścieranie obszarów tarcia warstw wierzchnich oraz od rodzaju oddzia- ływania. W celu wydłużenia czasu użytkowania części maszyn cząstki smarów stałych są zwykle dodawane do proszków metali przed procesem spiekania. Jednak skuteczność działania tych materiałów jako smarów jest bardzo niska ze względu na degradację termiczną podczas spiekania detali proszkowych. W takim przypadku technika ciśnieniowej impregnacji spieczonych części proszkowych wydaje się być dobrym rozwiązaniem. Dlatego tak ważnym elementem jest dobranie odpowiedniego smarowania oraz modyfikacja warstwy wierzchniej. W pracy przedstawiono wyniki badań nad nową technologią impregnacji ciśnieniowej. Metoda ta stosowana jest do modyfikacji tulei ślizgowych. Istotnym elementem nowo opracowanej technologii są parametry prowadzonego procesu oraz właściwości fizyczne (rodzaj, wielkość, struktura, geometria) impregnowanych cząstek smaru stałego. Modyfikacja warstwy wierzchniej za pomocą procesu impregnacji ciśnieniowej współpracujących układów tribologicznych wpływa na wydłużenie czasu pracy określonych par trących. Celem pracy było scharakteryzowanie technologii impregnacji ciśnieniowej, zjawisk zachodzących podczas infiltracji oraz określenie parametrów technologii impregnacji ciśnieniowej.On a global scale approx. 30–50% of energy generated every year is absorbed by friction resistance. Important phenomena, which accompany friction and have great technical importance, include processes of wear of friction materials and lubrication. Tribological wear is a type of surface destruction caused by friction processes, which result in change of structure and physical properties of surface area of contacts as well as local weight losses. Intensity of tribological wear depends on resistance of surface layer friction areas to abrasion as well as type of influence exerted. In order to extend the period of use of machine parts, HTSL particles are usually added to metal powders before sintering processes. However, such materials are barely effective as grease due to thermal degradation during sintering of powder details. In this case the technique of pressure impregnation of sintered powder parts appears to be a good solution. Therefore, selection of appropriate lubrication and modification of the surface layer is a very important element. This work presents results of research on a new technology of pressure impregnation. This method is used for modification of slide sleeves. Significant elements of the newly developed technology include parameters of the process conducted and physical properties (type, size, structure, geometry) of impregnated HTSL particles. Modification of the surface layer with the use of the pressure impregnation process of cooperating tribological systems influences the service life of specified friction pairs. The aim of this work was to characterize the pressure impregnation technology and phenomena appearing during infiltration as well as determination of parameters of the pressure impregnation technology