1. Razvoj platforme za brezkontaktno detekcijo in nadzor pene v bioreaktorjihNik Vitez, 2025, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi je predstavljen celovit razvoj platforme za brezkontaktno detekcijo in nadzor pene v bioreaktorjih, ki združuje sodobne senzorske tehnologije ter napredne pristope avtomatizacije. Osrednji cilj raziskave je bil doseči natančno in zanesljivo spremljanje nastajanja pene brez neposrednega stika z medijem ter hkrati zagotoviti možnost avtomatskega doziranja protipenilnih sredstev. V teoretičnem delu so analizirani fizikalno-kemijski mehanizmi nastajanja pene ter opisane ključne funkcije bioreaktorjev, ki vplivajo na stabilnost procesov. Eksperimentalni del zajema primerjavo več pristopov, med katerimi izstopajo optična detekcija z uporabo Beckhoff Vision sistema, uporaba IR osvetlitve in transparentnih grelcev za odpravo kondenza ter integracija radarskih senzorjev (Keyence, Endress+Hauser) za robustno spremljanje nivoja pene in tekočine. Rezultati testiranj potrjujejo, da so radarske metode zaradi odpornosti na kondenz in motnje posebej primerne za industrijsko okolje, medtem ko računalniški vid omogoča visoko natančnost ob ustreznih svetlobnih pogojih. Zaključni del naloge zajema implementacijo demo stroja, programiranega v okolju TIA Portal, s celostnim uporabniškim vmesnikom na HMI panelu, kar omogoča intuitivno upravljanje in enostavno integracijo v širše procesne sisteme. Razvita platforma tako pomembno prispeva k izboljšanju učinkovitosti in zanesljivosti bioprocesov ter predstavlja osnovo za nadaljnje raziskave na področju inteligentne avtomatizacije biotehnoloških aplikacij.
Keywords: razvoj, brezkontaktna detekcija, funkcionalnost, pena, bioreaktor
Published in DKUM: 23.10.2025; Views: 0; Downloads: 0 |
2. Vpliv parametrov mehanske obdelave na površinsko poroznost zaprto-celičnih aluminijastih pen : doktorska disertacijaBoštjan Razboršek, 2023, doctoral dissertation Abstract: Aluminijeve pene se še uveljavljajo na področju modernega inženirstva. Uporabljajo se tam, kjer se zahtevajo lahke konstrukcije, ki morajo prenašati mehanske in termične obremenitve ali imeti sposobnost absorpcije udarne energije. Elementi iz aluminijevih pen, npr. kompozitni sendvič paneli, imajo običajno porozno jedro, ki ga obdaja tanka plast neporozne zunanje površine. Ta plast bistveno vpliva na mehanske lastnosti elementa, ima pa tudi funkcijo zaščite notranjosti pred vplivi okolice. Mehanska obdelava z odrezovanjem povzroči deformacijo zunanje neporozne površine, kar ima praviloma za posledico zmanjšanje trdnostnih lastnosti in izpostavljenost notranje strukture vplivom iz okolice.
V disertaciji je opisana mehanska obdelava z odrezovanjem in preoblikovanjem različnih vzorcev zaprto-celičnih aluminijevih pen. V prvem delu so bili izvedeni mehanski postopki obdelave struženja, rezkanja, vrtanja in enotočkovnega inkrementalnega preoblikovanja vzorcev penjenih v kalup. Ti vzorci so imeli porozno jedro in tanko plast zunanje neporozne površine. Z odrezovanjem je bila ta plast odstranjena, s čimer so bile zmanjšane tlačne lastnosti, obdelana površina je postala porozna ter mersko nenatančna. Boljši rezultati so bili doseženi s postopkom enotočkovnega inkrementalnega preoblikovanja. S tem postopkom so bile na površini, brez porušitve, izdelane enostavne oblike kot so žlebovi, utori itd. V drugem delu so bile izvedene raziskave inkrementalnega preoblikovanja in tornega valjanja vzorcev štirih različnih aluminijevih pen, s porozno zunanjo površino. Vzorci so se razlikovali po gostoti, velikosti celic in metalurški sestavi. Izdelani so bili na tračni žagi z minimalno deformacijo površine. Za obdelavo s preoblikovanjem je bilo uporabljeno orodje iz karbidne trdine, ki je delovalo s čelnim ali bočnim delom. Vsak vzorec je bil obdelan s točno določenimi pogoji obdelave (globino preoblikovanja, podajalno hitrostjo in številom vrtljajev orodja). Obdelana površina je bila naknadno obarvana, za doseganje boljšega kontrasta med poroznim in neporoznim delom površine. Izdelane so bile digitalne fotografije obdelane površine in analizirane s pomočjo programske opreme ter pragovnega algoritma. Za vsak vzorec je bila glede na referenčne, neobdelane vzorce, izračunana sprememba površinske pozornosti. S pomočjo metode odzivnih površin je bil določen vpliv parametrov obdelave na poroznost obdelane površine. Iz rezultatov preizkusov je bilo ugotovljeno, da ima število vrtljajev največji, podajalna hitrost po najmanjši vpliv na zmanjšanje površinske poroznosti. V nadaljevanju so bile izmerjene in analizirane obdelovalne sile ter debelina sloja deformirane površine. Izvedeni so bili tlačni preizkusi obdelanih vzorcev, s katerimi je bil določen vpliv obdelane površine na tlačno trdnost, ki predstavlja področje konstantne napetosti v - diagramu. Tlačne lastnosti obdelanih vzorcev, katerim je bila zaradi deformacije površine zmanjšana površinska poroznost, so se bistveno povečale. Ugotovljeno je bilo, da je debelina deformirane površine odvisna od preoblikovalnih lastnosti materiala aluminijevih pen. Pri vzorcih z višjo stopnjo čistosti aluminija je bila deformirana plast debelejša, kar je, dokazano s preizkusi, pomenilo višjo stopnjo tlačne trdnosti.
S celotno raziskavo je bilo ugotovljeno ter dokazano, da je elementom, izdelanim s postopki odvzemanja materiala, mogoče povečati tlačno trdnost ter zmanjšati zarezne učinke, z naknadnimi preoblikovalnimi postopki kot sta inkrementalno preoblikovanje in torno valjanje. Takšno kombinacijo obdelovalnih postopkov, ki se lahko izvajajo na istem stroju, je smiselno uporabiti pri maloserijski proizvodnji izdelkov, pri čemer se kot surovec uporabijo palice, bloki ali pločevina iz aluminijaste pene.
Keywords: aluminijeva pena, zaprto-celična pena, mehanska obdelave, površinska poroznost, inkrementalno preoblikovanje, torno valjanje, mehanske lastnosti
Published in DKUM: 04.05.2023; Views: 663; Downloads: 54
 Full text (14,14 MB) |
3. Vpliv aditivov za samougasljivost na lastnosti poliuretanskih penAmanda Ferlež, 2019, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo obravnavali problematiko poslabšanja fizikalnih lastnosti mehke poliuretanske pene ob dodatku aditivov za samougasljivost. Kvalitetna poliuretanska pena je v današnjem svetu zelo pomembna, saj se nahaja v vsakem stanovanju v obliki ležišč, sedežnih garnitur, ipd. Naše delo je obsegalo izdelavo eterske in esterske poliuretanske pene nizke gostote po laboratorijskem postopku. Obema tipoma pene smo dodajali različne aditive za samougasljivost v različnih količinah in spremljali njihov vpliv na fizikalne lastnosti končnega izdelka. Na eterski peni smo testirali devet, na esterski pa osem komercialno dostopnih aditivov za samougasljivost.
Od vseh testiranih aditivov se je najbolje izkazal reaktivni aditiv za samougasljivost na bazi fosforja 2 (rADSP 2) in reaktivni aditiv za samougasljivost na bazi fosforja 3 (rADSP 3). Oba dajeta zelo obetavne rezultate tako pri eterskih penah, kot pri esterskih, kar ne moremo trditi za ostale testirane aditive. Da smo dobili samougasljivo peno smo v primeru eterskih pen potrebovali 3 g rADSP 2 na 100 g poliolne komponente in 5 g rADSP 3 na 100 g poliolne komponente, v primeru esterskih pen pa 3 g rADSP 2 na 100 g poliolne komponente in 6 g rADSP 3 na 100 g poliolne komponente. Zaradi dobrih rezultatov se bosta prenesla iz laboratorijskih testiranj v proizvodni del procesa izdelave mehke poliuretanske pene.
Keywords: mehka poliuretanska pena, aditivi za samougasljivost, fizikalne lastnosti, vpliv aditivov
Published in DKUM: 27.02.2019; Views: 1268; Downloads: 143
Full text (2,00 MB) |
4. Določitev materialnih parametrov zaprto-celične pene pri tlačni obremenitviLuka Vodišek, 2017, master's thesis Abstract: Zaradi uporabnih lastnosti kovinskih pen jih inženirji vse pogosteje vključujejo v nove izdelke. Njihove materialne lastnosti lahko navdano določijo z eksperimentalnimi preizkusi, saj so matematični modeli pen na podlagi enostavnih standardnih testov skoraj nedoločljivi. V tej nalogi se bomo seznanili z drugim načinom, kjer bomo materialne lastnosti določili tako, da bomo dva različna eksperimenta poskušali ponoviti s trdnostno analizo po metodi končnih elementov. Okvirne vrednosti so dane, vendar pa bi iskanje rešitev po vseh spremenljivkah trajalo predolgo, če bi jih spreminjali ročno, zato si bomo pomagali z genetskimi algoritmi in programom, ki to spreminja sam, oziroma se uči iz prejšnjih rešitev in išče boljše. Ker smo obravnavali dva eksperimenta, bomo tudi rešitve ocenjevali po dveh kriterijih, zato bomo potrebovali Paretto fronte, ki jih bomo dobili s pomočjo algoritma NSGA II.
Metoda, po kateri smo v tej nalogi iskali najboljše rešitve, se je izkazala za dobro, predvsem obetavna je optimizacija po več parametrih. Ker ima še veliko možnosti za nadgradnjo, lahko vključimo večje število spremenljivk in večje število parametrov optimiziranja z dodajanjem različnih enostavnih preizkusov. Za komercialno uporabo bi bilo treba raziskati, kateri preizkusi dajejo najboljše rezultate.
Obravnavani način določanja materialnih lastnosti s pomočjo eksperimentalnih poizkusov ter ponovitvijo v simulacijskem okolju ima velik potencial, ki se lahko razširi tudi na druge materiale, ne le na kovinske pene.
Keywords: aluminijeva zlitina, kovinska pena, materialni model, ABAQUS, genetski algoritem, NSGA II
Published in DKUM: 07.11.2017; Views: 1798; Downloads: 192
Full text (2,12 MB) |
5. KOVINSKO-KERAMIČNI MATERIAL Z INFILTRIRANO MAGNEZIJEVO ZLITINOMatej Steinacher, 2013, doctoral dissertation Abstract: V tem delu je obravnavan kovinsko-keramični material z infiltrirano magnezijevo zlitino (kompozit IPC; ang. interpenetrating phase composite). Preiskovani kompozit IPC je bil izdelan s postopkom gravitacijskega kokilnega litja, karakteriziran s svetlobno mikroskopijo, vrstično in presevno elektronsko mikroskopijo, energijsko disperzijsko spektroskopijo in rentgensko difrakcijo ter bil mehansko preiskan. Osnova kompozita, magnezijeva zlitina AE44, ki je vsebovala 4,94 mas. % Al in 4,42 mas. % kovin redkih zemelj (RE), je bila sestavljena iz primarnih kristalov večkomponentne trdne raztopine α-Mg in intermetalnih faz Al11RE3, Al2RE in Al10RE2Mn7. Utrjevalna sestavina kompozita, keramična pena, je bila sestavljena iz α-Al2O3, α-SiC, β-SiC in SiO2. Keramična pena je imela odprto primarno in večinoma zaprto sekundarno poroznost. Pri litju je talina infiltrirala v primarne pore, v sekundarne pore pa se je delno infiltrirala, delno pa penetrirala skozi mostičke keramične pene. V mejnih območjih med zlitino AE44 in keramično peno se je pojavila močna reakcija, ki je vplivala na mikrostrukturo nastalega kompozita IPC, zato je bilo največ dela usmerjenega v natančno opredelitev mehanizmov in kinetike kemijskih reakcij v mejnih območjih. V ta namen so bili izvedeni poskusi litja z različnimi parametri, modelni preskusi interakcij tudi s kompaktno keramiko ter teoretični študij termodinamskih reakcij. Glavni reakcijski produkti v mejnih območjih AE44 - keramična pena in v penetriranih mostičkih keramične pene so bili MgO, AlSiRE in AlMgSiRE. Kot prvi je nastal MgO z redukcijo SiO2 in Al2O3 z magnezijem. Nato je na MgO nastala faza AlSiRE, na kateri je kasneje epitaksialno kristalizirala faza AlMgSiRE, katere delež se je z daljšim reakcijskim časom povečeval. Z mikrokemijsko analizo je bila opredeljena njuna kemijska sestava, dognano pa je bilo tudi, da imata fazi tetragonalno kristalno strukturo s povsem jasno medsebojno kristalografsko orientacijo. Ugotovljeno je bilo, da fazi AlSiRE in AlMgSiRE ne ustrezata nobeni znani fazi. Kompozit IPC je imel v vseh preiskanih stanjih večjo napetost tečenja in modul elastičnosti ter manjšo upogibno in tlačno trdnost kot zlitina AE44. Faza AlMgSiRE je imela manjšo trdoto in manjši modul elastičnosti od faze AlSiRE.
Keywords: magnezijeva zlitina, keramična pena, kompozit, mejno območje, reakcijski produkt
Published in DKUM: 16.09.2013; Views: 2859; Downloads: 205
Full text (8,34 MB) |
6. Sušenje impregnirane PU pene : diplomsko deloDamir Jurak, 1995, undergraduate thesis Keywords: sušenje, prepihovalni sušilnik s perforiranimi bobni, vlažen material, vlažen zrak, h-x diagram, rekuperacija, ventilacija, sušenje v sušilniku, poliuretanska pena
Published in DKUM: 26.07.2007; Views: 2528; Downloads: 0 |
7. |
8. |
9. |
