Materiály a procesy pro výrobu (FSI-YMV)

Akademický rok 2026/2027
Garant: prof. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

V rámci předmětu se student naučí správně interpretovat a používat materiálové charakteristiky pro konstrukční návrhy. Na základě dané funkce dílce bude schopen zvolit vhodný materiál a to vč. technologie jeho výroby.
Absolvování předmětu by mělo studentům umožnit kvalifikovaný výběr vhodného materiálu pro konkrétní aplikaci včetně návrhu jeho tepelného zpracování či povrchové úpravy. Současně by studenti měli zvládnout identifikaci nejčastějších příčin provozních selhání ve vztahu k použitým materiálům a technologii jejich výroby vč. návrhu řešení problému.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:

Předpokládájí se znalosti vycházejících z vysokoškolských kurzů (bakalářský stupeň studia) fyzikální-chemie (materiálového inženýrství), matematiky, fyziky a mechaniky těles.
Obsah předmětu (anotace):

Předmět má za cíl seznámit frekventanty s konstrukčními kovovými i nekovovými materiály, které se používají v současné době ve strojírenství. Výuka je zaměřena na souvislosti mezi chemickým složením, vlastnostmi, strukturou materiálu a jejich použitím. Důraz je kladen na propojení teoretických znalostí a praktickou schopnost řešení nejčastějších problémů spojených s materiálovými vědami vyskytujících se v technické praxi. Nedílnou součástí předmětu je osvojení si zásad volby materiálů ve smyslu Ashbyho přístupu.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Zápočet: Základní podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech cvičení a zpracování úkolů ze cvičení dle pokynů vyučujícího.
Zkouška: Zkouškou jsou prověřovány znalosti pojmů a podstaty probírané tématiky. Důraz je kladen na ověření schopnosti aplikovat získané znalosti. V písemné části zkoušky student odpoví stručně na zadané otázky. V ústní části zkoušky jsou kladeny doplňující otázky na daná témata.
Přednášky: účast je doporučená
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, případné absence budou řešeny ve formě náhradních zadání (samostatné zpracování studentem).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

Tematické okruhy:
1. Úvod - základní technologie zpracování a zkoušení mechanických  vlastností
2. Technologie výroby (odlévání, tváření, prášková metalurgie, aditivní výroba)
3. Volba materiálu (Ashbyho přístup), analýza poruch
4. Konstrukční oceli nelegované
5. Vysokolegované konstrukční oceli
6. Oceli na odlitky
7. Nástrojové oceli, Ni-superslitiny
8. Neželeznmé kovy a slitiny
9. Plasty, kompozity, keramika
    Laboratorní cvičení

Mechanické vlastnosti I (kovy) – způsoby měření, práce s daty, vyhodnocení
Mechanické vlastnosti II (plasty, keramika, kompozity) - způsoby měření, práce s daty, vyhodnocení
Mikrostrukturní charakteristiky kovů a souvislost s mechanickými vlastnostmi
Volba materiálů – Ashbyho přístup
Principy spolupráce konstruktéra a technologa
Příčiny provozních havárií – případové studie (návrhy řešení a preventivních opatření ve vztahu k návrhu konstrukcí a technologií výroby)
Literatura - základní:
1. JONES, D. R. H., ASHBY, M. F. Engineering Materials 1: An Introduction to Properties, Applications and Design. 4. Elsevier Science, 2011. ISBN 0080966659.
2. ASHBY, M. F., JONES, D. R. H. Engineering materials 2: an introduction to microstructures, processing and design. 3rd ed. Amsterdam: Elsevier, 2006, 451 s. ISBN 0-7506-6381-2.
3. MICHNA, Š. Encyklopedie hliníku. Prešov: Adin, 2005, 700 s. ISBN 80-89041-88-4.
Literatura - doporučená:
1. ASHBY, M. F. Materials selection in mechanical design. 4th ed. Amsterdam: Butterworth-Heinemann, 2011, 646 s. ISBN 978-1-85617-663-7.
2. ASM INTERNATIONAL. ASM handbook. Volume 9, Metallography and microstructures. Materials Park, Ohio: ASM International, 2004, 1184 s. ISBN 0-87170-706-3.
3. OHRING, M. Engineering Materials Science. San Diego: Academic Press, 1995, 827 s. ISBN 0-12-524995-0.
4. DOWLING, Norman E. Mechanical behavior of materials: engineering methods for deformation, fracture, and fatigue. 3rd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2007, 912 s. ISBN 0-13-186312-6.
5. MEISSNER, B., ZILVAR, V. Fyzika polymerů: Struktura a vlastnosti polymerních materiálů. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987, 306 s.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-PDS-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L
C-AKR-P prezenční studium CLS Předměty letního semestru -- zá,zk 4 Volitelný 1 1 L