Konstruování vakuových zařízení pro pokročilé technologie (FSI-TKV)

Akademický rok 2025/2026
Garant: doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Připravit studenty na návrh a realizaci zařízení využívaných ve vakuových technologiích, od základních součástí až po složitější systémy. Důraz je kladen na kombinaci teoretických znalostí s praktickými dovednostmi, které odpovídají moderním průmyslovým požadavkům.

Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:

Doporučené předchozí předměty fyzika a matematika.

Obsah předmětu (anotace):

Předmět se zaměřuje na základy konstrukce vakuových a ultravakuových součástí, technického kreslení, 3D modelování v CADu a tvorbu 2D dokumentace. Studenti získají znalosti o návrhu a provozu strojních zařízení, včetně výpočtů spojů, převodů a mechanismů, s důrazem na aplikace ve vakuových technologiích. Kurz zahrnuje návrh atomárních, iontových a elektronových zdrojů a zařízení pro depoziční metody (CVD, PVD). Dále se věnuje moderním výrobním technologiím, jako je svařování a 3D tisk. Cílem je propojit teoretické základy s praktickými dovednostmi pro návrh a výrobu zařízení ve vakuových technologiích.

Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Pro získání zápočtu musí student vypracovat návrh a konstrukční dokumentaci vybraných součástí a zpracovat základní technologický postup jejich výroby.
Výuka ve cvičeních je hodnocena na základě odevzdání závěrečné zprávy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Technické kreslení a modelování:



  • Základy technického kreslení.

  • Práce s CAD softwarem pro 3D modelování.

  • Tvorba 2D výkresové dokumentace.


2. Konstrukce strojů:



  • Spoje, převody, spojky a jejich výpočty.

  • Aplikace ve vakuových technologiích.


3. Speciální konstrukce:



  • Návrh atomárních, iontových a elektronových zdrojů.

  • Konstrukce zařízení pro vakuové depozice (CVD, PVD).


4. Mechanika a pohybové mechanismy:



  • Návrh a výpočet pohyblivých mechanismů.

  • konstrokce převodů, odlitků, výkovků a výlisků.


5. Moderní výrobní technologie:



  • Technologie elektronového svařování.

  • Použití 3D tisku při výrobě vakuových součástí.

    Cvičení s počítačovou podporou

Prakticke cvičení formou projektu:



  • Základy technického kreslení.

  • Práce s CAD softwarem pro 3D modelování.

  • Tvorba 2D výkresové dokumentace.

  • Spoje, převody, spojky a jejich výpočty.

  • Navrhy vakuových technologiích.

  • konstrokce převodů, odlitků, výkovků a výlisků.


Aplikace moderní výrobní technologie:



  • Použití 3D tisku při výrobě součástí.

Literatura - základní:
1.

BUDYNAS, Richard G. a NISBETT, J. Keith. Shigleyho konstruování strojních součástí. 2023. Brno: Vysoké učení technické v Brně, nakladatelství VUTIUM, 2023. ISBN 978-80-214-5471-2.

2.

OHRING, Milton. The materials science of thin films. 1992. San Diego: Academic Press, c 1992. ISBN 01-252-4990-X.

3.

acuum and Ultravacuum Physics and Technology. 2018. CRC Press, 2018. ISBN 978-1-4987-8204-3.

4.

Chemical Vapour Deposition Precursors, Processes and Applications. 2009. Royal Society of Chemistry, 2009. ISBN 978-0-85404-465-8.

Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinně volitelný 1 3 Z