Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Instytut Mechatroniki Nanotechnologii i Techniki Próżniowej - Politechnika Koszalińska Koszalin University of Technology Institute of Mechatronics Nanotechnology.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Instytut Mechatroniki Nanotechnologii i Techniki Próżniowej - Politechnika Koszalińska Koszalin University of Technology Institute of Mechatronics Nanotechnology."— Zapis prezentacji:

1 Instytut Mechatroniki Nanotechnologii i Techniki Próżniowej - Politechnika Koszalińska Koszalin University of Technology Institute of Mechatronics Nanotechnology and Vacuum Technique

2 IMNiTP 2 Nitriding atmosphere: NH 3 (ammonia) NH 3 + N 2 NH 3 + NH 3(diss.) (N 2 + H 2 ) Process time – from few to few tens hours Temperature 460÷620°C Gaseous nitriding process

3 IMNiTP 3 5NH 3 -Fe(N) NH 3 + 5H 2 + 2H + N 2 + 2N (arbitrary proportion) Gaseous nitriding process

4 IMNiTP m + -Fe(N) + MN x -Fe(N) Structure of nitrided layer

5 IMNiTP m Strefy utwardzenia H p -Fe(N) + MN x Structure of nitrided layer -hardness distribution

6 IMNiTP m Strefy utwardzenia g 400 g 500 g 600 H p -Fe(N) + MN x Structure of nitrided layer -hardness distribution -thickness of hardned zone

7 IMNiTP 7 Software Hardware Oprogramowanie komputerowe Oprogramowanie sterowników PLC Oprogramowanie pulpitów operatorskich Elementy i podzespoły pomiarowe Układy wykonawcze i regulacyjne Układy zabezpieczeń

8 IMNiTP 8 Podstawowe założenia odnośnie systemu Modułowa, rozproszona architektura systemu Automatyzacja procesów azotowania gazowego z innowacyjnym sposobem sterowania potencjałem azotowym Optymalizacja przebiegu procesów azotowania na podstawie kryteriów: kinetyka wzrostu warstwy oraz wykorzystanie (minimalizacja) amoniaku Zapewnienie powtarzalności parametrów wytwarzanych warstw Zdalne monitorowanie realizacji procesu poprzez Internet Precyzyjne projektowanie procesów azotowania gazowego

9 IMNiTP 9 Software

10 IMNiTP 10 Baza danych Parametry procesówRezultaty procesów Baza danych Parametry procesu Rezultaty procesu Model procesuRzeczywisty procesmatematyczny statystyczny Zagadnienie polioptymalizacyjne ??? Parametry procesu projektowanego Zakładane rezultaty procesu Rezultat Model procesu Wybór parametrów REZULTAT POŻADANY PARAMETRY PROCESU Rezultaty Reguły wiedzy Parametry PARAMETRY PROCESU Baza danych Metody sztucznej inteligencji sztuczne sieci neuronowe logika rozmyta algorytmy ewolucyjne

11 CNCN x i = 1, 2, 3 1 – ; 2 – ; 3 – etc j jij ef c k cD k Calculation by iteration method

12 IMNiTP 12 x CNCN maximum concentration and the profile of nitrogen bonded in nitrides 1 maximum concentration and the profile of nitrogen dissolved in Fe maximum concentration and the profile of nitrogen bonded in nitrides 2 Mathematical Models

13 IMNiTP Process temperature in function of process time Equilibrium potential ' for given temperature in function of process time Predicted summarised flow of gaseous in function on process time. gazów w funkcji czasu NH 3 content in gaseous atmosphere Application for nitriding process

14 IMNiTP 14

15 IMNiTP 15 Baza danych Parametry procesówRezultaty procesów Baza danych Parametry procesu Rezultaty procesu Model procesuRzeczywisty procesmatematyczny statystyczny Zagadnienie polioptymalizacyjne ??? Parametry procesu projektowanego Zakładane rezultaty procesu Rezultat Model procesu Wybór parametrów REZULTAT POŻADANY PARAMETRY PROCESU Rezultaty Reguły wiedzy Parametry PARAMETRY PROCESU Baza danych Metody sztucznej inteligencji sztuczne sieci neuronowe logika rozmyta algorytmy ewolucyjne

16 IMNiTP 16

17 IMNiTP 17 T t Np i r t w a r d o ś ć H V distance x, [mm] x HV T, t, Np = const HV=f(T,t,Np,x) x = var K – nurons number in hiden layer Neural set 4-K-1 Distribution of microhardness in surface layer a)b)

18 IMNiTP 18 Development of stresses and phase transformations Change of magnetic properties Change of induced voltage signal Generator Detektor Result sensor (magnetic sensor)

19 IMNiTP min Beginning of formation of nitrided layer 120 min Nucleation of nitrided layer 180 min. Beginning of growth of continuous nitrided layer Magnetic phase transformation -1,6 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 Sensor sign. (j.u.) -0,4 0,0 0,4 0,8 Sygnał różniczkowy czujnika (j.u.) Process time (min) m m m Depth Concentr. (mol/m 3 ) Depth Concentr. (mol/m 3 ) Depth Concentr. (mol/m 3 ) Monitoring of nitriding process 135 M (AISI- nitralloy) 2 m m Thickness of nitrided layer

20 IMNiTP 20 Wariant 1: sonda potencjału Zabezpieczenia pieca Wariant 1: wyznaczenie potencjału Sterowanie chłodzeniem Sterowanie grzaniem Sterowanie dozowaniem atmosfery procesowej Moduł pomiarów Sterowniki PLC Komunikacja z PC Wypracowywanie sterowania Projektowanie procesów Bazy danych Inteligentne algorytmy uczenia Pulpity operatorskie Struktura systemu

21 IMNiTP 21 Modele systemu Przeznaczenie Komputerowe wspomaganie projektowania procesów azotowania gazowego Predykcja potencjału azotowego w funkcji czasu i temperatury środowiska procesowego Predykcja składu atmosfery środowiska procesowego Opracowane modele systemu sterowania procesami azotowania gazowego Model potencjału azotowego jako funkcja czasu, stężeń qasi-równowagowych Lehrera oraz stopnia dysocjacji Model potencjału azotowego jako funkcja składu atmosfery azotującej Model dynamiki zmian udziałów objętościowych gazów atmosfery azotującej jako funkcja czasu, temperatury i potencjału azotowego Model dynamiki zmian udziałów objętościowych gazów atmosfery azotującej jako funkcja czasu oraz wydatku atmosfery rozcieńczającej Model optymalizacji udziałów objętościowych gazów atmosfery rozcieńczającej (amoniak-azot-amoniak zdysocjowany) dla różnych wartości stopnia dysocjacji Model symulacji kinetyki wzrostu warstwy Model symulacji profili koncentracji azotków na granicach faz Model symulacji stężeń azotków

22 IMNiTP 22 PvPv - Mass flower - Zawór ON-OFF - Zawór zwrotny -Miernik ciśnienia -Filtr (osuszacz) -Elektrozawór System dozowania gazów P v3 Dysocjator Pomiar potencjału azotowego Utylizacja amoniaku Atmosfera Analizator wodoru Dysocjometr Sonda potencjału azotowego N2N2 NH 3 P v1 NH 3 P v2

23 IMNiTP 23 Moduł wizualizacji przebiegu procesu azotowania gazowego Temperatura Potencjał azotowy Skład atmosfery Wydatek Stopień dysocjacji Rozporządzalność azotu Przepływ gazów Kinetyka wzrostu warstwy Dane diagnostyczne Projektowanie procesów Zapis procesu w bazie danychUruchomienie procesu Wyłączenia awaryjne Internet i SMS-y

24 IMNiTP 24 Elaborated intelligent tools allow designing of the diffusion processes in order to obtain precision final result Elaborated intelligent tools allow designing of the diffusion processes in order to obtain precision final result Summary


Pobierz ppt "Instytut Mechatroniki Nanotechnologii i Techniki Próżniowej - Politechnika Koszalińska Koszalin University of Technology Institute of Mechatronics Nanotechnology."

Podobne prezentacje


Reklamy Google