Siemens d.o.o.
Avtor: Tomaž Pintarič
Siemens je predstavil popolnoma nov elektronski zaganjalnik motorja e-Starter s polprevodniško tehnologijo.

Zaganjalnik motorja se enostavno vključi v zelo uspešen Siemensov sistem avtomatizacije Simatic ET 200SP. Gre za novost na tržišču, kjer preklope izvajajo polprevodniki (SiC MOSFET tranzistorji). Kratkostični tokovi se izklopijo 1000 krat hitreje kot pri uporabi klasičnih odklopnikov.

Siemens predstavlja svoj prvi popolnoma elektronski zaganjalnik s polprevodniško tehnologijo. SIMATIC ET 200SP e-Starter ponuja zaščito pred kratkim stikom, ki je 1000-krat hitrejša in praktično brez obrabe v primerjavi s konvencionalnimi rešitvami, kot so odklopniki ali varovalke. To zagotavlja optimalno zaščito motorjev in drugih vrst bremen. Za lažji zagon je na voljo način Smart Start. Omogoča popolno integracijo v koncept Totally Integrated Automation (TIA). Kompaktno napravo je mogoče uporabljati po vsem svetu, zahteva minimalen prostor v krmilni omari in je enostavna za namestitev.

V panogah, kot so živilska industrija in intralogistika, se zelo učinkoviti motorji uporabljajo v zahtevnih aplikacijah, na primer za pogon transportnih sistemov ali črpalk. Okvare lahko hitro povzročijo znatno škodo in stroške. V tem kontekstu imajo zaganjalniki motorjev pomembno vlogo: ne le zanesljivo zaganjajo motorje, temveč jih tudi ščitijo pred preobremenitvami in kratkimi stiki.

Električni zaganjalnik se običajno uporablja na območjih, kjer pogosto prihaja do kratkih stikov. Živilska industrija je podvržena strogim higienskim predpisom. Na primer, transportne sisteme je pogosto treba temeljito očistiti z visokotlačnimi čistilniki. Tekočina lahko povzroči kratke stike na obrabljenih kablih med zaganjalniki in motorji, ki premikajo transportne trakove. To pogosto povzroči drage izpade. Novi električni zaganjalnik ET 200SP e-Starter izjemno hitro zazna kratkostični tok in ga takoj izklopi. To prepreči nastanek potencialno škodljivih kratkostičnih tokov. Ko je vzrok kratkega stika odpravljen, je naprava takoj pripravljena za ponovni vklop. Nabava rezervnih delov ali zamenjava naprav – kar je bilo pogosto potrebno po kratkih stikih – ni več potrebna.

Tehnologija
SIMATIC ET 200SP e-Starter uporablja polprevodniško tehnologijo s silicij karbidnimi polprevodniškimi tranzistorji (SiC MOSFET), ki omogočajo ultra hitro preklapljanje in se pri delovanju ne obrabljajo kot klasična mehanska stikala. Standardni odklopniki in varovalke imajo zaradi svoje zasnove počasen mehanizem. Kratke stike odklopijo v časovnem rangu 4-8 ms. Kontakti se obrabijo in je potrebno napravo v primeru kratkega stika pogosto zamenjati. Nasprotno pa e-Starter izjemno hitro zazna kratke stike in izvede izklop tokokroga v manj kot 4 µs. Zaradi tega je približno 1000-krat hitrejši od običajnih odklopnikov. Naprava ponuja neomejeno število izklopov kratkega stika in je po sprožitvi ni treba zamenjati, kar poveča razpoložljivost in znatno zmanjša stroške skladiščenja nadomestnih delov.

Upravljanje elektromotorjev z e-Starterjem
Visoko učinkoviti motorji potrebujejo za svoje delovanje visoke vklopne tokove in pri tem lahko povzročijo nenamerne izklope zaščitnih naprav. Fazno optimizirano preklapljanje in pametni zagon električnega zaganjalnika SIMATIC ET 200SP e-Starter nevtralizirata vklopne tokove in znatno zmanjšata zagonske tokove ter s tem manj obremenita električno omrežje. Poleg tega se zmanjšajo tudi sunki navora, ki se pojavijo med neposrednim zagonom, kar opazno zmanjša mehansko obrabo. To pomeni, da je potrebnih manj vzdrževalnih del – dragocena prednost za aplikacije, kjer se izvaja več preklopov.

e-Starter v svojem kompaktnem ohišju nudi naslednje funkcije:
Meritve električnega toka, napetosti, frekvence in temperature
Spremljanje delovanja elektromotorja (tok, napetost, asimetrija, zemeljski stik)
Zaščita pred preobremenitvijo in kratkim stikom
Krmiljenje elektromotorja in komunikacija z sistemom avtomatizacije
Z uporaba e-Starterja lahko zaganjamo elektromotorje na naslednje načine:
Direktni zagon
Reverzibilni zagon
Dvohitrostni zagon motorja z Dahlander vezavo

Proizvajalci strojev in naprav ter sistemski integratorji imajo koristi od brezhibne integracije produkta e-Starter v zelo razširjen koncept avtomatizacije, Totally Integrated Automation (TIA). Diagnostične funkcije so standardne in omogočajo podrobno diagnostiko sistema brez potrebe po programiranju. Neomejena razpoložljivost podatkov in inženiring z uporabo SIMATIC STEP 7 v TIA portalu poenostavljata načrtovanje projektov, parametrizacijo in zagon. Samodejna ponovna parametrizacija omogoča enostavno zamenjavo naprav med delovanjem sistema avtomatizacije (hot swapping).

Zaključek
Minimalna uporaba materialov, energetska učinkovitost in vzdržljivost – vse to hkrati naredi SIMATIC ET 200SP e-Starter zelo trajnosten izdelek, ki si je prislužil oznako Siemens EcoTech. Poleg uporabe recikliranih materialov e-Starter ponuja nižjo porabo energije in preklapljanje električnih tokokrogov brez obrabe materiala za daljšo življenjsko dobo.

Siemens d.o.o.
Letališka cesta 29c
1000 Ljubljana
https://www.siemens.si

The post Zaganjalnik motorja SIMATIC ET 200SP e-Starter appeared first on Svet mehatronike.

AX elektronika d.o.o.
Avtor: Jurij Mikeln
IFAM 2026 – sejem avtomatizacije, robotike in elektronike se je odvijal na Gospodarskem razstavišču od 17. do 19. februarja.

IFAM je za letos zaprl vrata. Privabil je okoli 2.500 obiskovalcev na sejem, kjer se je predstavilo 47 razstavljalcev iz Slovenije in tujine. Kaj zapisati o sejmu, ki je imel smolo z izbranim datumom, saj se je odvijal med časom šolskih počitnic? Gotovo to, da so počitnice vplivale na obisk sejma in da so verjetno vplivale tudi na število razstavljalcev, ki so predvideli, da je datum sejma padel ravno v počitniški čas, ko veliko sodelavcev manjka. In to ni ravno dobra popotnica za sejem, ki je namenjen strokovnim obiskovalcem. Gotovo je na število razstavljalcev vplivalo tudi to, da se bo v aprilu v Celju odvijal Industrijski sejem, na katerem se bo predstavilo marsikatero podjetje, ki se je v preteklih letih predstavljalo na sejmu IFAM. Dva tako specializirana sejma v roku dveh mesecev, sta po besedah mnogih razstavljalcev, preveč skupaj in tudi prevelik finančni zalogaj za udeležbo na obeh sejmih.
Ne glede na to smo na razstavnem prostoru naše revije bilo zadovoljni z obiskom. Obiskalo nas je veliko obstoječih poslovnih partnerjev pa tudi novih – bodočih poslovnih partnerjev.

Seveda je treba pohvaliti tudi razstavljalce, saj so predstavili svoje najnovejše izdelke in storitve, ki so namenjeni industriji. Tako smo videli stroje in naprave za varjenje, industrijske robote pa tudi takšne robote, ki so znali zaplesati in zabavati obiskovalce – kot je to bilo na razstavnem prostoru podjetja Hočevar.

In ker se je sejem odvijal ravno v času pusta, so marsikateri razstavljalci na svojem razstavnem prostoru obiskovalce presenetili s krofi. Nekateri so bili prav simpatično majhni, kot te pri podjetju Conphis.

Conphis d.o.o. je slovensko podjetje, ki se ukvarja s strojnim vidom in merilno tehniko. Pohvalijo se lahko s kvalitetnim svetovanjem na podlagi več kot 35-letnih izkušenj ter širokim naborom vseh vrst industrijskih kamer (klasične, linijske, pametne), objektivov, osvetlitev za strojni vid, raznih senzorjev, ki so jih predstavili na sejmu IFAM 2026.

Na sejmu IFAM so predstavili industrijske kamere različnih vrst in cenovnih razredov  – klasične, linijske ter pametne kamere. Zastopajo vrhunske proizvajalce, kot so Allied Vision, Daheng Imaging ter Vieworks.

Industrijski objektivi, vključno s telecentričnimi, so predstavljali velik del njihove sejemske predstavitve – najbolj poznani so gotovo Kowa objektivi, ter telecentrični objektivi Opto Engineering in Vico Imaging.

TMS-Lite je poznan po vseh vrstah osvetlitev za strojni vid. Pohvalijo se lahko z ugodnimi dobavnimi roki in cenami, ter možnostjo modificiranja standardnih modelov, kar omogoča popolno ustrezanje aplikaciji kupcev.
S področja senzorike so izpostavili italijanskega proizvajalca AEP Transducers, ki ponuja merilne celice za preizkusne stroje, tehtalne sisteme in druge procese, kjer je potreba po meritvah sile, navora in pritiska.
RDP pa je znan po svojih robustnih LVDT senzorjih pomika za laboratorijsko okolje, kot tudi za zahtevna okolja vse do podmorskih postavitev.

Na sejmu je bilo predstavljenih veliko novitet. Tako je v okviru razstavnega prostora podjetja Hennlich podjetje IGUS od zadnjega sejma predstavilo 277 novitet na področju linearnih vodil, puš, novih materialov, kablov, energetskih verig. Med novitetami najdemo tudi cenovno ugodno avtomatizacijo. Pri materialih je novo to, da so npr. energetske verige narejene 80% iz recikliranega materiala. To je rezultat zbiranja starih verig v zadnjih petih letih, ki jih IGUS zbira. Pri takšnih recikliranih verigah material ne izgubi svojih lastnosti. Pri pušah je novost to, da se IGUS odmika stran od teflona, ker teflon v naravi ne razpade. S tem ko se je IGUS pričel umikati iz teflona so z novimi materiali podaljšali življenjsko dobo in celo zmanjšali obrabo materiala.

Ker imajo pri IGUS-u na voljo prostor za certificiranje čistih in suhih sob, imajo v ponudbi veliko proizvodov, ki so primerni za čiste in suhe sobe.

Po besedah predstavnikov podjetja se je cenovno ugodna robotska avtomatizacija dobro prijela v Sloveniji, kjer je veliko podjetij, ki so pripravljena vložiti med 15 – 20.000 € za neko manjšo in cenovno ugodno avtomatizacijo.

Predstavili so tudi možnost prašnega barvanja kovine s plastiko, ki omogoča manjše trenje. Tak primer je klančina, po kateri se spuščajo neki predmeti ali pa Arhimedov vijak, ki npr. dodaja testo. Takšna plastika deluje kot nova teflonska posoda.
Na razstavnem prostoru podjetja Hennlich so predstavili robota z imenom Farino, ki ga imajo v ponudbi od lani oktobra. Farino je kitajski robot z 10-letno tradicijo. Robot se uvozi v Češko, kjer ga testirajo in mu dodajo CE certifikat, nakar je pripravljen za prodajo znotraj EU. Zanimiva pri tem robotu je cena, saj s ceno 5.000 € kupec že dobi delujočega robota s krmilnikom, ki ima 16 vhodov in izhodov, 5 kg nosilnosti in skoraj 1 meter dosega. Farino robot je kolaborativni oziroma sodelujoči robot, ki lahko deluje v bližini človeka, saj je njegova hitrost omejena na 250 mm/sek. Vgrajene ima tudi senzorje sile, ki robota ustavijo v primeru, ko se zadane ob oviro. Robot kot tak je sicer na voljo preko spletne prodaje, vendar ima v tem primeru robot 1 leto garancije brez podpore. Če je nakup opravljen preko podjetja Hennlich ima robot 2 leti garancije in podporo.

Podjetje Fanuc je na sejmu IFAM tudi predstavilo kolaborativnega oziroma sodelujočega robota, ki je poganjal enostavno in zabavno aplikacijo za obiskovalce sejma. Sicer je Fanuc poznan kot največji proizvajalec industrijskih robotov na svetu. Trenutno naredijo 11.400 robotov vsak mesec, kapacitet pa imajo do 15.400 robotov mesečno. S svojimi proizvodi so prisotni v vseh vejah industrije, od farmacije, prehrambene industrije do kovinsko predelovalne industrije. Največ pa prodajo svojih robotov v avtomobilski industriji. Kot največji proizvajalec imajo tudi največji nabor industrijskih in sodelujočih robotov. Roboti so na voljo za vse vrste industrije in okolja v industriji, od eksplozivnih con do prehrambene industrije, od robotov za varjenje do robotov za pralne aplikacije, ko je v industriji potrebno oprati neke izdelke. Ti roboti so narejeni tako, da zdržijo zahtevno okolje, kjer je veliko vode.

Po besedah predstavnika podjetja Fanuc je Slovenija nekje od 7. do 10. mestu glede robotizacije, ki se meri po številu robotov glede na 10.000 delovnih prebivalcev. Večja podjetja so precej dobro robotizirana, pri manjših podjetjih je pa še veliko prostora za robotizacijo.

Beseda je nanesla tudi na porabo električne energije. Fanuc roboti so znani po tem, da porabijo manj energije, kot ostali roboti. Obstaja tudi kriterij, ki ga v tujini imenujejo »cost of ownership« – se pravi, koliko stane lastništvo robota. In tudi v tem kriteriju je Fanuc robot najcenejši. Fanucovi roboti pri svojem gibanju uporabljajo princip rekuperacije energije. Nadalje, za isto nosilnost je Fanucov robot precej lažji. Splet vseh teh lastnosti pomeni, da Fanucovi roboti porabijo do 50% manj električne energije kot konkurenčni roboti.

Rok trajanja Fanucovih robotov je skorajda neomejen, saj Fanuc skrbi za redno vzdrževanje in servisiranje.

Podjetje Simens je na IFAM pripeljalo svoj DEMO avtobus, kjer so so predstavili celo paleto opreme za avtomatizacijo. Poudarek na opremi temelji na ProfiNet komunikaciji. Predstavili so žične, brezžične komunikacije in vse ostalo, kar paše k varnosti – CyberSecurity, RFID in optika.
V demo avtobusu so imeli predstavljene tudi svoje PLC-je od serije 1200 do serije 400 in pa tudi pogonsko tehniko.

Na sejmu se je predstavilo tudi podjetje Beckhoff. Na področju industrijskih računalnikov je bil glavni poudarek na novi seriji panelov in panelnih računalnikov CP4xxx in CP5xxx, predstavljena pa sta bila tudi dva nova PC-krmilnika z Linux operacijskim sistemom, kar je novost v njihovi ponudbi. Poleg že obstoječe podpore za Windows in TwinCAT/BSD programska oprema TwinCAT sedaj podpira tudi RT Linux. Programski paket TwinCAT že nekaj let vključuje funkcionalnost za strojni vid, na sejmu pa je bilo mogoče videti tudi nove industrijske kamere in osvetlitev za strojni vid. Pri kamerah velja posebej izpostaviti kompaktno kamero s tako imenovano »liquid lens« tehnologijo in integrirano osvetlitvijo. Med novostmi na področju pogonske tehnike posebej izstopajo nova serija cenovno ugodnih servo pogonov AX1000 in frekvenčni pretvorniki AF1000 z EtherCAT komunikacijo. Še eno močno področje podjetja Beckhoff so vhodno-izhodne enote, katerih ponudba vključuje že prek 1000 proizvodov. Na področju vhodno-izhodnih enot je bil poudarek na novih 12-kanalnih modulih EL3475 za nadzor električnega omrežja in cenovno ugodnejši seriji EtherCAT modulov z oznako ED. Predstavili so tudi inovativen MX sistem, ki omogoča avtomatizacijo brez krmilne omare.

Na razstavnem prostoru podjetja Kočevar d.o.o. so si obiskovalci lahko ogledali različne eksponate s področja uporovnega varjenja. Poseben poudarek je bil namenjen strojem za točkovno varjenje, ki predstavljajo eno izmed ključnih tehnologij v številnih industrijskih panogah. Poleg standardnih rešitev smo predstavili tudi posebne oziroma prilagojene (custom) varilne naprave, ki jih razvijajo v tesnem sodelovanju z naročniki in so optimizirane glede na specifične zahteve posameznih proizvodnih procesov. Pomemben del predstavitve so predstavljale tudi rešitve za mikro uporovno varjenje, ki so namenjene aplikacijam, kjer so zahtevani izjemna natančnost, ponovljivost in nadzor nad procesnimi parametri. Takšne tehnologije se uporabljajo predvsem v proizvodnji elektronskih komponent, senzorjev, baterijskih sistemov ter drugih izdelkov, kjer so dimenzije varjenih elementov zelo majhne, kakovost spojev pa mora biti kljub temu izjemno visoka. Na sejmu so predstavili možnosti uporabe mikro varjenja v različnih industrijskih aplikacijah ter razpravljali o izzivih, ki jih prinašajo sodobni proizvodni procesi, kot so miniaturizacija izdelkov, novi materiali in zahteve po večji procesni stabilnosti.

Razstavni prostor je dodatno popestril prav poseben gost – robot Jože iz podjetja Vandri Robotics. Robot je med obiskovalci pritegnil veliko pozornosti, saj je s svojo komunikativnostjo in plesnimi gibi ustvaril nekoliko bolj sproščeno vzdušje na sicer zelo tehnično usmerjenem razstavnem prostoru. Čeprav je trenutno namenjen predvsem predstavitvenim in komunikacijskim nalogam, so pogovori z obiskovalci hitro nanesli tudi na vprašanje prihodnje vloge robotike v industriji. Prav integracija robotike, avtomatizacije in naprednih varilnih tehnologij predstavlja eno izmed smeri razvoja sodobne proizvodnje.

V podjetju Kočevar d.o.o. zato tudi v prihodnje ostajajo optimistični in verjamejo, da bodo inovacije, razvoj ter tesno sodelovanje s partnerji še naprej pomembni dejavniki razvoja industrije. Sejmi, kot je IFAM, ostajajo pomembna priložnost za izmenjavo znanja, predstavitev novih tehnologij ter vzpostavljanje novih poslovnih povezav, ki lahko vodijo do novih razvojnih projektov in tehnoloških rešitev v prihodnosti.

Zaključek
Letošnji IFAM je bil po obisku manjši kot lanski. To gre gotovo pripisati počitniškemu času, ki ga veliko poslovnežev izkoristi za počitnice z družino. Ko smo se pogovarjali z razstavljalci in tudi obiskovalci, je marsikdo opozoril na to, da je bil čas sejma izbran neprimerno. Kot slišimo, organizator sejma žal ni dobil drugega termina od podjetja Gospodarsko razstavišče, saj je sejmu IFAM relativno kmalu sledil sejem Dom.

Čeprav bi po mojem nestrokovnem mnenju sejem IFAM lahko prestavili tako, da ne bi bil znotraj počitniških 14 dni in da bi še vedno bilo dovolj časa za izvedbo naslednjega sejma. Sicer pa to ni glavni problem Gospodarskega razstavišča. Glavni problem tega razstavišča so stare hale, oboroženi specialci po bližnjih stavbah in pa nezmožnost parkiranja za razstavljalce in obiskovalce. Na sejmu IFAM smo razstavljalci sicer lahko parkirali znotraj sejmišča, vendar z omejenim številom parkirnih mest. Zunaj sejmišča pa je MO Ljubljana zaradi gradnje železniške postaje zaprla najbližje parkirišče, ki se je v času padavin običajno spremenilo v območje blata in luž. Tako so bili obiskovalci primorani iskati bližnja parkirišča, ki pa jih seveda zasedejo tako prebivalci, pa tudi zaposleni v okolici razstavišča.

Škoda, da župan mesta ni uresničil svoje vizije izpred mnogo let, da bi bila Ljubljana sejemsko mesto in bi zgradil moderno razstavišče po zgledu mesta München, zunaj centra Ljubljane ob obvoznici.

https://svet-me.si

The post IFAM 2026 appeared first on Svet mehatronike.

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
Fakulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani je 3. marca gostila enega osrednjih dogodkov Slovenskih vesoljskih dni 2026, ki jih pripravlja Ministrstvo za gospodarstvo, turizem in šport v sodelovanju z Evropsko vesoljsko agencijo (ESA), Slovensko vesoljsko pisarno ter slovenskimi univerzami. Predavalnica V/8 je pritegnila številne študente, raziskovalce in mlade strokovnjake, ki jih zanima kariera v evropskem vesoljskem sektorju.

Ob dogodku je državni sekretar Matevž Frangež poudaril, da Slovenski vesoljski dnevi mladim odpirajo pomembne priložnosti v hitro razvijajočem se sektorju: »Slovenski vesoljski dnevi so izjemna priložnost, da se mladi seznanijo z izobraževalnimi, raziskovalnimi in kariernimi priložnostmi v vesoljskem sektorju ter se odločijo za prvi korak v tej smeri.

Prav mladi so tisti, ki bodo s svojo radovednostjo, znanjem in pogumom soustvarjali prihodnost slovenskega vesoljskega sektorja ter krepili vlogo Slovenije v globalnem raziskovalnem prostoru.«
Poudarek na mladih talentih in njihovem potencialu je tesno povezan tudi z vizijo Fakultete za strojništvo UL. Dekan prof. dr. Jernej Klemenc je ob tem izpostavil: »Naši projekti dokazujejo, da je strojništvo precej širše, kot si ga običajno predstavljamo. Razvijamo rešitve za delovanje v mikrogravitaciji in ekstremnih pogojih, od večrobotskih sistemov za raziskovanje Luninega površja do naprednih tehnologij za spremljanje zdravja astronavtov. Naš cilj je znanje sistematično pretvarjati v tehnologije, ki Slovenijo utrjujejo kot prepoznavnega in zanesljivega partnerja v evropskem vesoljskem prostoru.«

Usmeritev v krepitev kadrov in razvoj tehnologij je naravno vodila v naslednji del programa – sklop, ki sta ga partnersko oblikovali Evropska vesoljska agencija in Slovenska vesoljska pisarna. V okviru tega sklopa sta program ESA Academy predstavila Joost Vanreusel, vodja programa, ter Jai Grover, znanstveni koordinator pri ESI, ki se je dogodku pridružil prek videopovezave. Vanreusel je predstavitev uvedel z besedami: »Vesoljski sektor išče ljudi, kot ste vi.« S tem je poudaril, da evropski vesoljski sektor aktivno išče novo generacijo talentov. Grover pa je udeležencem predstavil konkretne priložnosti, uporabne povezave in načine vključevanja v program.

Oba predavatelja sta udeležencem pojasnila tudi prijavni postopek, pričakovanja ESA ter praktične nasvete za uspešno prijavo.

Dogodek je izpostavil tudi raziskovalno odličnost Fakultete za strojništvo UL, kjer ekipe razvijajo tehnologije za delovanje v mikrogravitaciji in ekstremnih pogojih. Predstavljeni so bili trije ključni razvojni projekti, pri katerih kot vodje razvoja sodelujejo izr. prof. dr. Rok Vrabič, razvoj inteligentnega večrobotskega sistema za raziskovanje Luninega površja, doktorski študent Žan Boček, vodja razvoja projekta Cave 0g o dinamiki tekočin in kavitaciji v breztežnosti in doc. dr. Janez Urevc, razvoj sistema za zgodnje zaznavanje tromboze pri astronavtih v mikrogravitaciji

Z dogodkom fakulteta krepi svojo vlogo stičišča, kjer nastaja nova generacija inženirjev ter strokovnjakov, ki bodo soustvarjali prihodnost evropskih vesoljskih tehnologij.
 
Povzeto po:
https://www.fs.uni-lj.si/sporocila-za-javnost/vesoljski-sektor-isce-ljudi-kot-ste-vi-fakulteta-za-strojnistvo-ul-uspesno-gostila-slovenske-vesoljske-dneve-2026/

Foto: Živa Ogrin
https://www.fs.uni-lj.si

The post »Vesoljski sektor išče ljudi, kot ste vi« – Fakulteta za strojništvo UL uspešno gostila Slovenske vesoljske dneve 2026 appeared first on Svet mehatronike.

Univerza Texas A&M
Raziskovalci so razvili hibridno peno s 3D-tiskanim plastičnim ogrodjem – dovolj trdno, da rešuje življenja, in dovolj lahko za vsakdanjo rabo.

Raziskovalci s področja letalskega inženirstva ter znanosti o materialih na Univerzi Texas A&M [1] in v raziskovalnem laboratoriju DEVCOM Army Research Laboratory [2] so razvili »super peno«, ki lahko absorbira do 10-krat več energije kot običajna oblazinjenost.

Kompozitni material [3], ki je bil objavljen in opisal v reviji Composite Structures, združuje navadno peno s 3D-tiskanimi vstavki iz raztegljivih plastičnih stebričkov, imenovanih struts.

Raziskovalno skupino vodi dr. Mohammad Naraghi, direktor Laboratorija za nanostrukturirane materiale na Inženirski fakulteti Univerze Texas A&M, ki sodeluje z dr. Ericom Wetzelom, vodjo skupine za strateško aditivno proizvodnjo polimerov v ARL.

Ob tej priložnosti je dr. Naranghi povedal: »Iz preproste pene smo ustvarili prilagodljiv, visokozmogljiv kompozit iz super pene. Ta material ima potencial, da postane univerzalna rešitev za široko paleto uporab.«

Pene so povsod – in jih najdemo v skoraj vsem, česar se dotaknemo ali kar uporabljamo.

»Obdajajo nas pene,« je dejal Naraghi. »Mnogi predmeti okoli vas so bodisi v celoti bodisi delno izdelani iz njih.« Njihova skrivnost je preprosta: milijoni drobnih zračnih mehurčkov se pod pritiskom sesedejo in s tem razpršijo energijo.

A obstaja tudi past. Pod površino imajo običajne pene naključne in kaotične notranje strukture, ki omejujejo učinkovitost absorpcije energije, medtem ko so inženirski celični materiali (rešetkaste strukture) bolj organizirani, a znani po visoki ceni in težavah pri povečanju obsega.

Desetletja so se inženirji morali odločati med cenovno dostopnostjo in natančnostjo – do zdaj.
Raziskovalna skupina je prvič dokazala, da rešitev za to zapleteno dilemo leži v tehniki, imenovani »In-Foam Additive Manufacturing« ali IFAM.

»IFAM je preprost, računalniško voden proizvodni proces, ki nam omogoča izdelavo elastomernega ogrodja znotraj konvencionalne pene z odprtimi celicami,« je dejal Wetzel. »Premer, razmik, kot in elastičnost elastomera je mogoče izbrati tako, da se doseže širok spekter lastnosti.

Proces IFAM združuje najboljše iz obeh svetov in zagotavlja cenovno ugodnega, prilagodljivega in visoko zmogljivega kompozitnega absorberja energije.«
Z drugimi besedami, v navadni peni ustvari tridimenzionalno mrežo plastičnih opornih stebričkov, s čimer nastane kompozitni material, v katerem se pena in opore pod pritiskom dopolnjujejo in nadomeščajo medsebojne slabosti.

V zgodnjih fazah stiskanja penasta masa deluje kot opora, ki ohranja oporne stebričke stabilne, da se ne upognejo prehitro. Ko se pritisk povečuje, opore silo potiskajo navzven v okoliško penasto maso in tako razporedijo obremenitev. Skupaj to vzajemno delovanje omogoča kompozitu, da absorbira več energije in prenese večje sile.
»To je čar sinergije,« je dejal Naraghi. »Simbiotična sestavljena struktura iz pene in opornih elementov.«

S spreminjanjem debeline in kotov opornih elementov so raziskovalci ustvarili sestavljeno strukturo, ki jo je mogoče prilagoditi glede na zahteve po trdnosti, absorpciji energije, udobju ali vsem trem.

Nova linija obrambe
Ker gre za projekt, ki ga financira vojska, je najpomembnejše področje uporabe te hibridne pene nacionalna obramba.

»Materiali, ki absorbirajo energijo, so ključnega pomena za številne vojaške namene, med drugim za balistične čelade in sedežne blazine, odporne proti eksplozijam,« je dejal Wetzel.

Na bojiščih prehod s standardne obloge na super peno, ki absorbira desetkrat več energije, ni le inženirski dosežek, temveč ima potencial za zmanjšanje poškodb in reševanje življenj.

»Z vstavljanjem določenih plastičnih ojačitev v navadno peno zagotavljamo za več velikostnih razredov višjo raven zaščite, pri čemer se teža poveča le za malo,« je dejal Naraghi.

Ekipa raziskuje, kako bi bilo mogoče hibridno peno uporabiti v vojaških čeladah, ki morajo ne le ustaviti balistične projektile, temveč tudi zagotoviti blaženje pri hudih padcih in trkih.

„Vojnim čeladam ne dodajamo le plasti,“ je dejal Naraghi. „Uporabljamo kompozitni ščit, ki je bolj prožen od sedanjih oblazinjenj, hkrati pa dovolj lahek, da ga je mogoče nositi ves dan, ne da bi se počutili utrujeni.“

Za vojake to pomeni novo obrambno linijo, ki zagotavlja večjo zaščito, izboljšano varnost in vrhunsko pripravljenost, ne da bi pri tem prišlo do zmanjšanja mobilnosti ali vzdržljivosti.

»Poškodbe glave in možganov ostajajo pomembna skrb za ameriško vojsko, zato je vsaka inovacija na področju materialov, ki nam omogoča zagotoviti večjo zaščito, hkrati pa ohranja udobje in nizko težo, dragocen korak naprej,« je dejal Wetzel. »Poleg tega je postopek IFAM mogoče brez težav prenesti v serijsko proizvodnjo v realnem svetu.«

Prihodnost varnosti na cestah in vzletno-pristajalnih stezah
Enaka načela glede materialov, ki se uporabljajo za zaščito vojakov, bi bilo mogoče prilagoditi tudi za civilno rabo.

»To isto hibridno peno lahko uporabimo tudi za komercialne čelade: kolesarske, motociklistične, celo športne čelade,« je dejal Naraghi. »Praktično za vsako opremo, ki je zasnovana za blaženje udarcev z visoko energijo.«

Poleg zaščitne opreme bi novi kompozit lahko na novo opredelil varnostne standarde na področju zaščite potnikov in oblikovanja vozil.

Z oblogo avtomobilskih odbijačev in notranjosti s to hibridno peno vozila pridobijo visokotehnološki absorber energije, ki lahko ublaži silovite trke in tako zaščiti potnike pred udarci, za katere sedanje obloge niso dovolj prilagojene.

»Ena od možnosti, ki nas zanima, so varnostni sedeži za potnike in otroke,« je dejal Naraghi.

Dušenje hrupa
Hibridna pena ni le fizični ščit, temveč ima še en obetaven potencial: zmanjševanje hrupa.

Čeprav gre za dolgoročni cilj, raziskovalci odpirajo pot k temu, kako bi bilo mogoče hibridno peno natančno prilagoditi za napredno zvočno izolacijo.
»Lastnosti pene bi bilo mogoče spremeniti tako, da bi postala odličen zvočni absorber, ki duši ali celo popolnoma odpravlja določene frekvenčne pasove in vibracije,« je dejal Naraghi.

Z drugimi besedami, tisti globoki, nizki hrup v kabinah letal in v vozilih v gibanju ali oster, glasen hrup v stanovanjskih stavbah bi se lahko ujel in utišal znotraj notranjega ogrodja hibridne pene.

»Akustične aplikacije so še vedno v zgodnjih fazah raziskav, vendar bi radi to lastnost podrobneje proučili, da bi iz pene naredili aktivni zvočni filter, ki bi po učinkovitosti presegel sedanje materiale,« je dejal Naraghi.

Potem je tu še vidik blazin in vprašanje, kako bi se ta kompozit vojaške kakovosti lahko uveljavil v gospodinjstvih, saj omogoča tisto, kar raziskovalci imenujejo »prilagajanje po conah« v blazinah.

»Z našo hibridno peno bi lahko različne cone blazine prilagodili svojim različnim preferencam,« je dejal Naraghi. »Na primer, trda za vrat, mehka za hrbet in srednje trda za noge. Lahko bi bila popolnoma prilagojena potrebam, udobju in fiziologiji posameznika.«

To pomeni konec dobe enotnih rešitev za blazine, saj je zdaj mogoče vsak centimeter stola, vzmetnice ali kavča prilagoditi tako, da nudi oporo prav tam, kjer jo najbolj potrebujete ali želite.

To sodelovanje je odličen primer široke akademiske iznajdljivosti in raziskovalnega pristopa univerze Texas A&M: pretvarjanje temeljnih vprašanj v napredne, transformativne zmogljivosti, pripravljene na prihodnost.
„Sodelovanje v tej skupini je bilo ključnega pomena za naš uspeh,“ je dejal Wetzel. „Ekipa profesorja Naraghija na univerzi Texas A&M ni le zagotovila inovativne rešitve, ampak ima tudi akademsko strokovnost, da razume temeljna načela tega novega kompozitnega materiala. ARL ima bogate izkušnje in strokovno znanje na področju uporabe materialov, ki absorbirajo energijo, kar nam omogoča, da raziskave usmerjamo v smeri, za katere pričakujemo, da se bodo lahko prenesle v vojaški material.“

V primeru te nove super pene zaščita prihodnosti že dobiva obliko – lažja, močnejša in zasnovana od znotraj navzven.

„Na univerzi Texas A&M in v mojem laboratoriju si prizadevamo za inovativne rešitve, ki obravnavajo današnje izzive in hkrati predvidevajo potrebe prihodnosti,“ je dejal Naraghi.

Viri:
1: https://www.tamu.edu/index.html
2: https://arl.devcom.army.mil/
3: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822326001236?via%3Dihub#f0005

Povzeto po:
https://stories.tamu.edu/news/2026/03/06/hybrid-super-foam-tunable-lightweight-and-ultra-durable/

https://stories.tamu.edu

The post Hibridna »super pena«: Prilagodljiva, lahka in izjemno trpežna appeared first on Svet mehatronike.