Warto zwrócić uwagę na aktywność wynalazczą naukowców i studentów z Politechniki Lubelskiej, ponieważ wychodzi ona naprzeciw aktualnym potrzebom przemysłu, zwłaszcza w dziedzinie mechaniki i inżynierii materiałowej, a w 2023 r. Politechnika obchodzi 70-lecie.
Początki były skromne; od 1953 r. do 1977 r uczelnia działała jako Wyższa Szkoła Inżynierska, zupełnie pozbawiona własnej bazy lokalowej! Dziś składa się z sześciu wydziałów i kilkunastu jednostek międzywydziałowych i jest nowoczesną uczelnią techniczną związaną z regionem. Kilka specjalności uczelni ma ważne znaczenie dla całej polskiej gospodarki.
Walcarka nie tylko dla przemysłu 4.0
Jednym z wybitnych specjalistów w dziedzinie obróbki plastycznej jest prof. dr hab. inż. Zbigniew Pater. Jego zespół z Wydziału Mechanicznego opracował innowacyjną walcarkęnicza skośną sterowaną numerycznie do walcowania odkuwek kuźniczych. Umożliwia bardziej precyzyjne ustawianie narzędzi roboczych oraz ekonomiczne wytwarzanie krótkich serii produktów. Pracuje ciszej niż standardowe walcarki, jest bardziej wydajna i mniej energochłonna. Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej nawiązała współpracę przy projekcie z jednym ze światowych liderów w dziedzinie technologii ruchu i sterowania, znajdującym się na liście Fortune 250. Walcarka umożliwia szybkie i precyzyjne tworzenie pojedynczych metalowych elementów o różnej wielkości. Jest to unikalne w skali kraju stanowisko do walcowania wielkowymiarowych przedkuwek i wydłużonych odkuwek, takich jak stopniowe osie i wały maszyn. Części kute stanowią do dziś ok. 30% masy takiej konstrukcji. Partner wspomógł naukowców w doborze precyzyjnych elektrosiłowników ETH napędzanych serwomechanizmem w walcarce. Komendy ruchu zadawane są synchronicznie w czasie rzeczywistym każdemu z siłowników przez sieć EtherCAT. Walcarka ta jest szybsza od kucia swobodnego i minimalizuje straty materiałowe podczas obróbki wykańczającej dzięki dużej dokładności. Utworzono stację demonstracyjną do prac badawczych i dydaktyki – do realizacji prac inżynierskich i magisterskich. Innowacja zdobyła już liczne nagrody na targach i wystawach.
Wrzucisz plastik, wyjmiesz grys
Nie mniej ciekawą konstrukcją mechaniczną jest urządzenie do kaskadowego mieszania, dzieło zespołu z Katedry Technologii i Przetwórstwa Tworzyw Polimerowych. Służy do produkcji grysu polimerowego z odpadów tworzywowych. Jest to jedna z cenniejszych nowych metod wykorzystania tworzyw z recyklingu. Grys może być wykorzystywany jak tradycyjne grysy mineralne do mieszanek budowlanych lub jako profile kształtowe. Produkty wytwarzane przy użyciu tej technologii zawierają tworzywa odpadowe i są o ok.30% lżejsze od tradycyjnych. Mogą być zabarwione w masie, są bardzo słabo nasiąkliwe i dobrze oczyszczalne. Warstwa wierzchnia może być lita lub porowata dzięki odpowiednim dodatkom. Produkty są odporne na oleje, smary, związki kwasowe. Są też mrozoodporne aż do -70 C. Szczególnie przydatne mogą być jako nośnik błony biologicznej w oczyszczalniach ścieków. Rozwiązanie zdobyło jedną z nagród na targach INTARG 2022.
Wirus nie przejdzie
Wydział Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej również prezentuje ostatnio ciekawe wynalazki z których warto dla przykładu wspomnieć o dwóch: Przyłbicy z dyszami wentylującymi i sterowanym nadmuchem oraz nowych mieszankach mineralno-asfaltowych. Autorstwo pierwszego należy do zespołu prof. dr hab. Witolda Stępniewskiego. Dotąd skonstruowano wiele rodzajów ochron, zwłaszcza pod wpływem wymogów związanych z ochroną przeciwepidemiczną, ale ten projekt idzie nieco dalej niż poprzednie.
Modułowy system doprowadza oczyszczone powietrze do strefy oddychania użytkownika. Filtrację powietrza wdychanego zapewnia kompaktowy moduł składający się z filtra wstępnego, filtra z węglem aktywnym, promiennika UV-C oraz cichego wentylatora. Na uwagę zasługuje bezobsługowość: moduł kalibruje się automatycznie i pozwala na sterowanie siłą nadmuchu. Docelowy rynkiem dla produktu są szpitale i placówki ochrony zdrowia, obiekty, w których pracownicy są narażeni na wirusy, bakterie, grzyby oraz inne zanieczyszczenia. Prosta i modułowa konstrukcja pozwalająca na tanią produkcję np. metodą druku 3D.
Szlachetny destrukt
Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem biopolimeru został już wysoko oceniony na wystawie IWIS 2021, a także na INTARG 2022. Mieszanki mineralno- asfaltowe są tematem kilku prac zespołu : dr inż. Agnieszka Woszuk, prof. Wojciech Franus, dr Szymon Malinowski oraz dr Lidia Bandura, a laureatem ogólnopolskiego konkursu Student Wynalazca w tej tematyce jest obecny mgr inż. Michał Wróbel.
Główną zaletą nowej mieszanki jest wykorzystanie destruktu asfaltowego. Destrukt jest materiałem odpadowym w postaci sfrezowanych warstw asfaltowych lub płyt zerwanych z nawierzchni. Znaczna część infrastruktury drogowej w Polsce wymaga obecnie remontu lub przebudowy. Wiąże się to z frezowaniem lub rozbiórką starej nawierzchni, co dostarcza dużej ilości destruktu asfaltowego. Rosnący ruch ciężki oraz zmiana struktury ruchu drogowego powoduje przyśpieszenie degradacji nowobudowanych dróg, co również skutkuje powstawaniem odpadu. Najlepszym sposobem zagospodarowania jest jego wykorzystanie do budowy nawierzchni. Wynalazek obejmuje zastosowanie w modyfikacji lepiszczy asfaltowych biopolimeru, który poprawia właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych, zwłaszcza w zakresie ich odporności na wodę i mróz. W Polsce notuje się dużą amplitudę temperatur i dużą liczbę przejść przez 0°C. Zjawisko to nasila się w ostatnich latach. Zastosowanie biopolimeru może zmniejszyć liczbę defektów asfaltu.
