Vývoj a konstrukční řešení kompozitních pružin

Abstract

Kompozitní materiály jsou obecně známé již desítky let, během kterých se zasloužili o řadu praktických využití v celém spektru celosvětově produkované výroby. Takového úspěchu bylo možné dosáhnout především díky schopnosti posunout se nad limity konvenčně využívaných materiálů. Pro kompozitní materiály však může být omezující tloušťka vytvářené struktury bez jádrového materiálu, proto ani výrobci jednotlivých materiálů neuvádí, jakým způsobem a za jakých doporučených procesních podmínek silnostěnné kompozitní struktury vyrábět. Vzhledem ke skokovému posunu jednotlivých částí průmyslového sektoru, vedoucího ke hledání nových technologických a procesních postupů a také motivaci zavedených firem vyrábět nové produkty, jsou dodavatelé ochotni učit se novým, pro ně dosud neznámým materiálovým kombinacím a technologiím. Tato skutečnost pak jednotlivým firemním ale i výzkumným organizacím umožňuje naplno využívat potenciál kompozitních materiálů zejména pro udržitelnost konkurenceschopnosti a vývoji nových aplikací. Disertační práce se věnuje vývoji a konstrukčnímu řešení kompozitních pružin. Především pak pružin označovaných jako pružiny listové a parabolické. Při návrhu jednotlivých struktur jsou také uvažovány technologie, materiály a polotovary, které jsou dostupné a využitelné při sériové výrobě řešených pružných prvků. Samotnému návrhu struktur předchází ověření vyrobitelnosti součástí pomocí známých a laboratorně dostupných technologií. Práce pojednává o jednotlivých typech materiálů, jejich zpracování a využitelnosti při výrobě kompozitních struktur. Samostatně řeší také výrobu jednotlivých typů zkušebních vzorků a pružin. Okrajově se zabývá výrobou diskových a vinutých pružin. Dále je práce zaměřena na hodnocení mechanických testů vyrobených struktur a v poslední části jsou také stanoveny závěry a doporučení pro sériovou výrobu kompozitních pružných prvků.