Centrum Tribologii









dr hab. inż. Waldemar Tuszyński
Dyrektor Centrum Tribologii

tribologia@itee.lukasiewicz.gov.pl
tel. (+48) 48 364-42-41 wew. 209

 prof. dr hab. inż. Marian Szczerek
dr hab. inż. Remigiusz Michalczewski
mgr inż. Marek Kalbarczyk
mgr inż. Anita Mańkowska-Snopczyńska
dr inż. Edyta Osuch-Słomka
inż. Andrzej Snarski-Adamski
Mieczysław Hebda
mrg inż Michał Gibała




Działalność Centrum Tribologii obejmuje problematykę tarcia, zużycia i smarowania elementów maszyn i narzędzi ze szczególnym uwzględnieniem metod i urządzeń badawczych. Podstawowymi kierunkami prac naukowych są:

  • badania zjawisk tarcia i procesów zużywania w skali makro-, mikro- i nanowymiarowej,
  • rozwój metod poprawy charakterystyk tribologicznych elementów maszyn i urządzeń,
  • rozwój systemów oceny właściwości tribologicznych materiałów konstrukcyjnych i środków smarowych,
  • opracowywanie aparatury badawczej i testowej do badań tribologicznych.

W strukturze Centrum , wyposażonego na światowym poziomie w aparaturę do badań tribologicznych, znajduje się Laboratorium Badań Tribologicznych akredytowane przez Polskie Centrum Akredytacji (Zakres Akredytacji AB 891). Towarzyszą mu: Pracownia Mikroskopii Skaningowej i Mikroanalizy Rentgenowskiej, Pracownia Mikroskopii Sił Atomowych, Mikroskopii Interferometrycznej i Optycznej, Pracownia Dyfrakcji Rentgenowskiej i Spektrometrii Emisyjnej, a także Pracownie Metrologii.

Centrum współpracuje z wieloma uczelniami i instytutami naukowo-badawczymi w kraju i za granicą, m.in. z Politechnikami: Krakowską, Łódzką, Rzeszowską, Warszawską, Śląską, Wrocławską, Poznańską, UTH w Radomiu, Uniwersytetem Łódzkim, Warmińsko-Mazurskim, Uniwersytetem w Monterrey (Meksyk), Uniwersytetem Maltańskim, Papieskim Uniwersytetem Katolickim w Santiago (Chile), Instytutem Supertwardych Materiałów w Kijowie, Berlińskim Instytutem BAM, Centrum Doskonałości dla Tribologii w Neustadt (Austria), Centrum Badań i Rozwoju Materiałów w Kairze. Aparatura naukowo-badawcza opracowana w Centrum i wytwarzana w Instytucie stanowi wyposażenie wielu krajowych uczelni technicznych, licznych instytutów badawczych oraz placówek PAN, a także laboratoriów przemysłowych. Stanowi również przedmiot eksportu (Chiny, Chorwacja, Czechy, Egipt, Izrael, Korea Południowa, Meksyk, Niemcy, Rosja, Węgry, Wietnam, USA).


Aktualnie w Centrum Tribologii realizowane są następujące prace badawcze:

  1. W ramach projektu nr POIG.01.03.01-00-027/08 pt. „Wykorzystanie materiałów i konstrukcji inteligentnych do opracowania koncepcji i wykonania innowacyjnego systemu łożyskowania wirników mikroturbin energetycznych” koordynowanym przez Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie:
    1. Tribologiczne badania materiałów przeznaczonych do budowy elementów szybkoobrotowych łożysk foliowych (badanie zużycia cienkich folii).
    2. Projekt i wykonanie aparatu do badań tribologicznych materiałów przeznaczonych do budowy elementów łożysk foliowych z uwzględnieniem działania temperatury i czynników chemicznie aktywnych.
  2. W ramach Programu Badań Stosowanych nr PBS1/A6/9/2012 „Specjalistyczne hybrydowe łożyska toczne do zastosowania w przemyśle kosmicznym”” koordynowanym przez Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie:
    1. Opracowanie wytycznych materiałowych i konstrukcyjnych dla łożyska tocznego do pracy w próżni. Modyfikacja elementów łożyska tocznego metodami inżynierii powierzchniowej
    2. Badania eksploatacyjne opracowanych łożysk hybrydowych w warunkach laboratoryjnych. Optymalizacja zmian konstrukcyjnych i materiałowych.
  3. W ramach Programu StrategicznegoPOIG.01.01.02-14-034/09 pt. „Innowacyjne systemy wspomagania technicznego zrównoważonego rozwoju gospodarki":
    1. Metody i urządzenia do badania odporności na kruche pękanie i zużycie ścierne materiałów konstrukcyjnych i narzędziowych.
    2. Metody i urządzenia do badań wysokoobciążonych węzłów tarcia.
    3. Metody i urządzenia nowej generacji do badania tribologicznych właściwości środków smarowych.
    4. Opracowanie i weryfikacja systemu oceny powłok przeciwzużyciowych na elementy wysokoobciążonych węzłów tarcia.
  4. W ramach Programu Inwestycyjnego POIG pt. „Zintegrowane Laboratoria Zrównoważonych Technologii Eksploatacji": Rozwój bazy aparaturowej Laboratorium Badań Tribologicznych.
  5. W ramach działalności statutowej w roku 2013:
    1. Badania tarciowe i zużyciowe powłok przeznaczonych do pracy w wysokiej temperaturze w zależności od charakteru wymuszeń.
    2. Wyznaczanie właściwości powierzchni w warunkach mili- i mikroobciążenia.

Ponadto w Centrum prowadzone są prace badawczo-rozwojowe dotyczące:

  • zużycia tribologicznego wysokoobciążonych węzłów tarcia z elementami pokrytymi cienkimi twardymi powłokami, smarowanych ekologicznymi olejami naturalnymi i syntetycznymi,
  • oceny wpływu konwencjonalnych i ekologicznych środków smarowych na właściwości przeciwzatarciowe i powierzchniową trwałość zmęczeniową modelowego i rzeczywistego węzła tarcia,
  • badania tribologiczne niekonwencjonalnych skojarzeń materiałowych,
  • opracowania aparatury badawczej do oceny właściwości eksploatacyjnych elementów maszyn i środków smarowych.

Centrum Tribologii posiada na wyposażeniu aparaturę własnej produkcji do badań tarcia, zużycia i smarowania, którą również oferuje do sprzedaży:zużycia i smarowania, którą również oferuje do sprzedaży:

  • Urządzenie T-01M typu trzpień (kula)-tarcza do wyznaczania charakterystyk tarciowych i zużyciowych materiałów konstrukcyjnych
  • Aparat czterokulowy T-02U do badania właściwości smarnych olejów i smarów plastycznych
  • Zmodernizowany aparat czterokulowy T-03 do badania zużycia zmęczeniowego elementów pracujących w wysokoobciążonym styku smarowanym
  • Urządzenie T-05 typu rolka-klocek do tribologicznych badań skojarzeń materiałowych i oceny właściwości smarnych smarów plastycznych, olejów i smarów stałych
  • Urządzenie T-07 do badania odporności na ścieranie materiałów
  • Urządzenie T-09 typu wałek-pryzmy do tribologicznych badań skojarzeń materiałowych oraz właściwości smarnych olejów i smarów plastycznych
  • Urządzenie T-10 typu kula-tarcza do wyznaczania charakterystyk tribologicznych materiałów konstrukcyjnych i cienkich powłok przeciwzużyciowych
  • Urządzenie T-11 typu kula/trzpień-tarcza do badań tribologicznych w podwyższonych temperaturach,
  • Stanowisko przekładniowe T-12U w układzie mocy krążącej do badania wpływu środków smarowych na zacieranie, pitting i mikropitting
  • Urządzenie T-13 ze skrzyżowanymi walcami do tribologicznej oceny tribologicznej środków smarowych metodą Brüggera
  • Urządzenie T-15 typu pierścień-tarcza do badań tribologicznych w podwyższonych temperaturach
  • Urządzenie T-17 typu trzpień-płaszczyzna do badania tarcia i zużycia skojarzeń materiałowych w ruchu posuwisto – zwrotnym
  • Urządzenie T-18 do oznaczania właściwości tribologicznych cieczy chłodząco – smarujących,
  • Urządzenie T-20 typu kula-płaszczyzna do badania zużycia ściernego powłok i materiałów konstrukcyjnych
  • Urządzenie T-21 typu kula/trzpień-tarcza do badań w wysokich temperaturach
  • Symulator do badań tribologicznych sferycznych układów kinematycznych T-24
  • Stanowisko badawcze T-25 do badań tarcia i zużycia w niskich temperaturach
  • Urządzenie T-26 do badań tribologicznych w próżni,
  • Urządzenie T-28 do badania odporności na kruche pękanie i zużycie ścierne materiałów konstrukcyjnych i narzędziowych
  • Urządzenia T-29 do badań tribologicznych właściwości smarów plastycznych w podwyższonych temperaturach
  • Stanowisko przekładniowe T-30 do badania odporności na zacieranie i pitting kół zębatych stożkowych

Ponadto na wyposażeniu Zakładu znajduję się unikatowa aparatura tribologiczna i analityczna:

  • Nanotribometr f-my CSM,
  • Tribometr SRVÒ4 f-my OPTIMOL,
  • Spektrometr z wyładowaniem jarzeniowym GD-OES,
  • Mikroskop skaningowego Low Vacum firmy HITACHI z mikroanalizatorem rentgenowskim f-my NORAN,
  • Dyfraktometr B8 DISCOVER f-my Brüker,
  • Mikroskopu sił atomowych AFM Q-Scope 250 (Atomic Force Microscope f-my Quesant Instrument Corporation,
  • Mikroskopu AFM/STM Solver P47-PRO f-my NT-MTD,
  • Profilografometr stykowy PGI 830 f-my Taylor Hobson,
  • Profilografometr interferometryczny CCI f-my Taylor Hobson,
  • Mikrotwardościomierz FM-800 f-my FUTURE-TECH Corp.,
  • Mikroskop pomiarowy Nikon MM-40 wyposażony w system cyfrowej analizy obrazu "MicroScan"

Centrum Tribologii posiada najbogatszy w kraju, należący do liczących się w Europie, potencjał w obszarze naukowych i testowych badań tarcia, zużycia i smarowania. Są to zarówno urządzenia tribologiczne, w większości własnej konstrukcji (eksportowane do kilkunastu krajów świata), jak też światowej klasy aparatura do badań fizykochemicznych, morfologicznych i mechanicznych pozwalające na:

  • Badania środków smarowych w certyfikowanym laboratorium badawczym nr AB 891. Zakres Akredytacji nr AB 891

    ab 891 certyfikat

  • Wykonywane badań tribologicznych właściwości materiałów konstrukcyjnych i powłok na urządzeniach T-01M, T-10, T-11, T-15
  • Wykonywane badań tribologicznych skojarzeń polimerowo-metalowych w ruchu posuwisto- zwrotnym na urządzeniu T-17
  • Wykonywane badań tribologicznych środków smarowych na aparacie czterokulowym
  • Wykonywane badań zmęczeniowych (pittingu) na zmodernizowanym aparacie czterokulowym T-03
  • Wykonanie badań tribologicznych na testerze typu rolka-klocek (T-05)
  • Wykonanie badań tribologicznych w wysokich temperaturach (T-21).
  • Wykonywanie badań tribologicznych na urządzeniu Optimol SRVÒ 4
  • Wykonywanie badan tribologicznych na nanotribometrze CSM
  • Wykonywane badań na spektrometrze z wyładowaniem jarzeniowym GD-OES (mikroanaliza w głąb materiału)
  • Wykonywanie badań za pomocą mikroskopu skaningowego Low Vacum firmy HITACHI oraz analiz pierwiastkowych na mikroanalizatorze rentgenowskim firmy NORAN
  • Wykonywanie badań i analiz powierzchni w nanoskali za pomocą mikroskopu sił atomowych AFM
    Q-Scope 250 (Atomic Force Microscope amerykańskiej firmy Quesant Instrument Corporation)
  • Pomiary chropowatości powierzchni za pomocą profilografu stykowego firmy Taylor Hobson PGI 830 i interferometrycznego CCI
  • Pomiary twardości materiałów metalicznych na mikrotwardosciomierzuFM-800 f-my FUTURE-TECH Corp.
  • Obserwacje i analiza powierzchni za pomocą mikroskopu pomiarowy Nikon MM-40 wyposażonego w system cyfrowej analizy obrazu "MicroScan"

Książki

  1. Michalczewski R., Kalbarczyk M., Michalak M., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.: New scuffing test methods for the determination of the scuffing resistance of coated gears. Rozdział w pracy zbiorowej Tribology pod red. Dr. Jürgen Gegner. 2013.
  2. Tuszyński W.: Problemy Tribologicznych badan właściwości przeciwzatarciowych samochodowych olejów przekładniowych. Wyd. ITeE-PIB. Radom 2012.
  3. Michalczewski R.: Właściwości tribologiczne smarowanych, wysokoobciazonych elementów maszyn pokrytych cienkimi powłokami niskotarciowymi. Wyd. ITeE-PIB. Radom 2012.
  4. Piekoszewski W.: Wpływ powłok na zmęczenie powierzchniowe smarowanych stalowych węzłów tarcia. Wyd. ITeE-PIB. Radom 2011.
  5. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.: The New Methods for Scuffing and Pitting Investigation of Coated Materials for Heavy Loaded, Lubricated Elements. Praca zbiorowa (red. Chang-Hung Kuo): Tribology - Lubricants and Lubrication. Wyd. Intech. 2011.
  6. Tuszyński W., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek W.: Modern automotive gear oils – classification, characteristics, market analysis, and some aspects of lubrication. Praca zbiorowa (red. Marcello Chiaberge): New trends and developments in automotive industry. Wyd. Intech. 2011.
  7. Michalczewski R., Piekoszewski W., Tuszyński W., Szczerek M., Wulczyński J.: The New Methods for Scuffing and Pitting Investigation of Coated Materials for Heavy Loaded, Lubricated Elements. Rozdz. 13 pracy zbiorowej: Tribology - Lubricants and Lubrication, edited by Chang-Hung Kuo, 2011,
  8. Rozemberg O., Gawlik J., Szczerek M., Piekoszewski W., Woznyj W.: Badania tribologiczne materiałów. Rozdz. 3.1 pracy zbiorowej: Endoprotezy stawów człowieka: materiały i technologie. Wydawnictwo „Sinopsis”, Kijów, Ukraina, 2011 r.
  9. Cortes D. M., Szczerek M.: Tribotesting. Reproducibility and Repeatability Problems. . Wyd. ITeE-PIB. Radom 2010.
  10. Michalczewski R.: Chemomechanical synergy of PVD/CVD coatings and environmentally friendly lubricants in rolling and sliding contacts. Praca zbiorowa (red. K. Holmberg i in.): Triboscience and tribotechnology superior friction and wear control in engines and transmissions. Scientific final report. COST Action 532. Wyd. COST Office Belgia, 2008.
  11. Burakowski T., Szczerek M., Tuszyński W.: Scuffing and seizure - characterization and investigation. Rozdział 6 pracy zbiorowej (red. Totten G.E., Liang H.): Mechanical Tribology. Materials, characterization, and applications. Wyd. Marcel Dekker, Inc. (USA). Nowy Jork-Bazylea 2004, s. 185-234.
  12. Szczerek M., Wiśniewski M. red.: Tribologia i Tribotechnika.: Wyd. ITeE. Radom 2001.
  13. Szczerek M., Tuszyński W.: Badania tribologiczne. Zacieranie . Wyd. ITeE. Radom 2000.
  14. Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badan tribologicznych. Wyd. ITeE, Radom, 1997

 

Artykuły

 

  1. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszynski W., Antonov M.: The Rolling Contact Fatigue of PVD Coated Spur Gears. Key Engineering Materials. Engineering Materials and Tribology. Vol. 527 (2013) s. 77÷82.
  2. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Wulczyński J.: A Method for the Assessment of the Rolling Contact Fatigue of Modern Engineering Materials in Lubricated Contact. Transactions of Famena vol. 36 (2012), No. 4. s. 39÷48.
  3. Piekoszowski W.; Metoda i stanowisko do badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (pittingu). Tribologia, vol. 243 (3/2012), s. 145÷157,
  4. Michalak M., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.: Wpływ powłok niskotarciowych na zacieranie smarowanego styku skoncentrowanego. Inżynieria Materiałowa 5 (189)/2012, s. 489÷492.
  5. Piekoszewski W. Szczerek M.Mechanizmy niszczenia warstw powierzchniowych elementów z powłokami PVD przez pitting. Tribologia, vol. 238 (4/2011), s. 229-243.
  6. Michalczewski R., Michalak M., Piekoszewski W., Szczerek M.: Wpływ stężenia dodatku przeciwzatarciowego do oleju na tribologiczną destrukcję skojarzeń z powłoką WC/C. Inżynieria Materiałowa 4(182)/2011, s. 576-580
  7. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: Odporność na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe kół zębatych pokrytych powłoką WC/C. Tribologia, vol. 238 (4/2011), s. 191-202
  8. Mańkowska A., Piekoszewski W.: Wpływ grubości powłok TiN i CrN na powierzchniową trwałość zmęczeniową. Tribologia, vol. 236 (2/2011), s. 85-99
  9. Ortega-Saenz J. A., Hernandez-Rodriguez M.A.L. Ventura-Sobrevillaa V., Michalczewski R., Smolik J., Szczerek M.: Tribological and corrosion testing of surface engineered surgical grade CoCrMo alloy. Wear. 2011, nr 9-10, t. 271, s. 2125-2131.
  10. Vlad M., Szczerek M., Michalczewski R., Kajdas C., Tomastik C., Osuch-Słomka E.: The influence of antiwear additive concentration on the tribological behaviour of a-C:H:W/steel tribosystem. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology. 2010, nr 10 (224), s. 1079-1089.
  11. Kalbarczyk M., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.: Tribological and nanoscale research on model friction couples intended for hip joint prostheses. Tribology- Materials, Surfaces & Interfaces. 2009, t. 3 (4), s. 189-195.
  12. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszynski W.: The lubricant-coating interaction in rolling and sliding contacts. Tribology International. 2009, nr 42, s. 554-560.
  13. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: Scuffing resistance of DLC coated gears lubricated with ecological oil. Estonian Journal of Engineering. Vol. 15. Nr. 4, 2009, s. 367-373.
  14. Szczerek K., Michalczewski R., Piekoszewski W.:The Correlated Selection of PVD/CVD Coatings and Eco-Lubricants for Heavy-Loaded Machine Components – A New Approach. World Tribology Congress 2009, Kyoto, Japan, 6-11 września, 2009, s. 338.
  15. Tuszyński W., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.: Effect of ageing automotive gear oils on scuffing and pitting. Tribology International. 2008, nr 41, s. 875-888.
  16. Kalbarczyk M. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M.: The correlation between 3D surface parameters of ceramic element and tribological characteristics in ceramic-polymer joints. ZEM. Z. 1 (153), vol. 43, 2008, s. 7-18.
  17. Michalczewski R., Tuszyński W., Szczerek M.: Zastosowanie powłok DLC do zwiększania odporności na zacieranie kół zębatych smarowanych olejem ekologicznym. Inżynieria Powierzchni. 2008, nr 3, s. 49-57.
  18. Tuszyński W.: An effect of lubricating additives on tribochemical phenomena in a rolling steel four-ball contact. Tribology Letters. 2006, t. 24, nr 3, s. 207-215.
  19. Tuszyński W., Piekoszewski W.: Effect of the type and concentration of lubricating additives on the antiwear and extreme pressure properties and rolling fatigue life of a four-ball tribosystem. Lubrication Science. 2006, t. 18, nr 4, s. 309-328.
  20. Michalczewski R., Piekoszewski W.: The method for assessment of rolling contact fatigue of PVD/CVD coated elements in lubricated contacts. Tribologia. Finish Journal of Tribology. 2006, t. 25 (4), s. 34-43.
  21. Wiśniewski M., Szczerek M., Tuszyński W.: The temperatures at scuffing and seizure in a four-ball contact. Lubrication Science. 2004, t. 16, nr 3, s. 215-227.
  22. Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: The action of lubricants under extreme pressure conditions in a modified four-ball tester. Wear. 2001, t. 249, s. 188-193.

Priorytety H2020 i propozycje projektów:

  • SPIRE 7 – 2015: Recovery technologies for metals and other minerals
  • H2020-TWINN-2015
  • MSCA-ITN-2015-ETN/EID/EJD: Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks
    • New reference lubricants to test the research proficiency of European accredited laboratories performing friction and wear testing
    • New reference, engineering materials to test the research proficiency of European accredited laboratories performing friction and wear testing
  • MSCA-RISE-2015: Marie Skłodowska-Curie Research and Innovation Staff Exchange
  • SC5-12b-2015: Materials under extreme conditions              
    • New materials for severe operating conditions with the improved friction and wear properties, and respective reference materials to be used in European accredited laboratories performing friction and wear testing
    • New-generation materials, resistant to extreme-temperature conditions, and respective reference materials to be used in European laboratories - for validation of XRD spectrometers and XRD analytical methods

 

Osoby do kontaktu:

mgr inż. Marek Kalbarczyk
marek.kalbarczyk@itee.radom.pl
tel. wew. 319

dr hab. inż. Remigiusz Michalczewski

remigiusz.michalczewski@itee.radom.pl
tel. wew. 247