Oslovil ich aj svetový gigant Apple. MTF STU upravuje súčiastky pre pľúcne ventilácie technológiou plazmového leštenia

Výrobca zdravotníckej techniky Chirana Medical Stará Turá sa v týchto dňoch zaoberá výrobou pľúcnych ventilácií, ktorá podlieha dodaniu rôznych komponentov a ich následnému spracovaniu do požadovanej formy. Práve pre úpravu niektorých súčiastok v tomto procese oslovila Chirana Medical o spoluprácu Ústav výrobných technológií (UVTE) Materiálovotechnologickej fakulty STU so sídlom v Trnave.

Spolupráca fakulty s podnikom trvá vo všeobecnosti dlhšie. Predmetom spolupráce je povrchová úprava dielov vyrobených z antikoróznych ocelí.

Ide predovšetkým o súčiastky pľúcnych ventilátorov a rozvodov plynov na operačných sálach. Všetky tieto diely musia byť leštené, pretože mikroorganizmy sa ťažšie zachytia na hladkých a lesklých plochách.

Na pracovisku Ústavu výrobných technológií MTF STU využívame technológiu plazmového leštenia v elektrolyte. Je to technológia ktorá je v priemyselnej praxi zatiaľ pomerne neznáma. V súčasnosti sa na leštenie tvarovo členitých strojárskych súčiastok používa galvanické leštenie, známe aj pod názvami elektrolytické leštenie alebo elektrochemické leštenie.

Štefan Podhorský na pracovisku Ústavu výrobných technológií

FOTO: MTF STU

Predmety sa ponárajú do pracovného roztoku – elektrolytu, ktorý zvyčajne tvorí zmes rôznych koncentrovaných kyselín a pripájajú sa na kladný pól zdroja elektrického prúdu.

Povrch predmetov sa leští pod účinkom elektrického prúdu, ktorý elektrolytom prechádza. Okolo leštených predmetov musia byť v elektrolyte rozmiestnené ďalšie elektródy – katódy a výsledná kvalita lešteného povrchu závisí aj od jeho vzdialenosti od katód a ich vzájomného sklonu.

Vnútorné dutiny súčiastky zostávajú nevyleštené, ak sa do nich neumiestnia ďalšie pomocné katódy. Postupne sa chemické zloženie elektrolytu mení, čím sa mení aj kvalita vylešteného povrchu.

Pri plazmovom leštení v elektrolyte sa namiesto zmesi koncentrovaných kyselín používa voda, s prídavkom malého množstva solí (4 až 6%), ktoré sú vyberané tak, aby neboli z hľadiska zdravotného, alebo ekologického problematické.

Počas leštenia súčiastok sa na ich povrchu vytvorí tenká vrstvička pary, cez ktorú prechádza elektrický prúd formou tlejúceho výboja a tento postupne vyhladí všetky nerovnosti povrchu. Povrch za krátku dobu získa vysoký lesk, ktorý je rovnomerný a nezávislý od vzdialenosti katód.

Súčasne sa vyleštia aj vnútorné otvory, alebo polootvorené dutiny bez ohľadu na to, či sa to požaduje alebo nie.

Kvalita vylešteného povrchu, ani množstvo materiálu odobraného z lešteného povrchu v podstate nezávisia od zloženia alebo čistoty elektrolytu a časom sa nemenia.

Okrem ekologických výhod prináša teda táto technológia v porovnaní s bežným galvanickým leštením aj viacero technologických predností. Proces leštenia trvá väčšinou 1,5 až 2 minúty.

Na svete je zhruba 15 ďalších pracovísk, ktoré sa touto technológiou zaoberajú a v tejto oblasti aj publikujú. Väčšinou sú to univerzity a výskumné ústavy.

Táto technológia nie je zatiaľ v priemysle príliš rozšírená.

Ohľadom možnej spolupráce v oblasti plazmového leštenia v elektrolyte trnavskú fakultu v nedávnej minulosti oslovila aj firma Apple, Inc. z Kalifornie.

Za zmienku stojí spomenúť tiež, že s riešenou problematikou bol priznaný aj patent, iniciátorom ktorého bol Ing. Tomáš Vopát, PhD..

V súčasnosti tiež prebieha výskum v súvislosti s touto technológiou v rámci projektu APVV a VEGA, do ktorého je zapojených viacero pracovníkov Ústavu výrobných technológií MTF STU v Trnave.

Autor: Doc. Ing. Štefan Podhorský, PhD.
Katedra zlievarenstva a práškovej metalurgie UVTE MTF STU