Repository of Faculty of Metallurgy University of Zagreb
Not a member yet
491 research outputs found
Sort by
Optimizing of AlSi10Mg alloy casting production using numerical simulation
No full textRazvojni ciklus proizvoda, u današnje vrijeme, zahtijeva izvrsnost rezultata od prvih komada, ekonomičnost, pouzdanost i kratke vremenske rokove s ciljem očuvanja konkurentnosti na globalnom tržištu. Greške koje dovode do gubitka vremena, novca i zastoja u proizvodnji su potpuno preventabilne korištenjem suvremenih koncepcija optimiranja procesa lijevanja baziranim na virtualnim rješenjima numeričkih simulacija i današnje računalne tehnologije. Simulacija je virtualni proces koji prikazuje realni proces lijevanja u svrhu njegovog razumijevanja i preventivnog uklanjanja neželjenih grešaka u postupku razvoja proizvoda od konstrukcije proizvoda, alata do samog postupka lijevanja konačnog proizvoda. U ovom radu provedeno je optimiranje proizvodnje odljevka od AlSi10Mg legure uz prikaz svih koraka. Uočeno je visoko podudaranje procesa proizvodnje s virtualno simuliranim procesom. Proizvedeni odljevak je ispravan, bez ljevačkih grešaka i neplaniranih dorada. Razvojni ciklus proizvoda je značajno kraći u odnosu na klasični razvoj bez primjene numeričke simulacije proizvoda i tehnologije proizvodnje.The product development cycle, nowadays, requires excellent results from the first pieces, economy, reliability and short deadlines with the aim of maintaining competitiveness on the global market. Defects that lead to loss of time, money and production stoppages are completely preventable by using modern concepts of optimizing the casting process based on virtual solutions of numerical simulations and today's computer technology. Simulation is a virtual process that shows the real casting process for the purpose of understanding it and preventively removing unwanted defects in the product development process from product construction, tools to the final product casting process itself. In this paper, the optimization of the production of castings from AlSi10Mg alloy was carried out with a presentation of all steps. A high match of the production process with the virtually simulated process was observed. The produced casting is correct, without casting defects and unplanned additional finishing. The product development cycle is significantly shorter compared to the classical development without the application of numerical simulation of products and production technology
Sources and effects of chemical hazards in technical inspection station
No full textU ovom radu prikazani su rezultati istraživanja koja su provedena u Stanici za tehnički pregled vozila Sisak. Provedena su mjerenja koncentracije kemijskih štetnosti, odnosno plinova i prašine, koji mogu nastati tijekom rada s motornim vozilima. Posebna pažnja posvećena je analizi koncentracija ugljikovog monoksida (CO), ugljikovoga dioksida (CO₂), dušikovih oksida (NOx), te čestica čađe koji se svrstavaju među zagušljivce, nadražljivce i prašine. Mjerenja su provedena sukladno važećim zakonskim propisima i normama, a rezultati su uspoređeni s graničnim vrijednostima profesionalne izloženosti koje su definirane zakonskom regulativom. Dobiveni podaci pokazuju da su sve koncentracije ispod propisanih graničnih vrijednosti, što ukazuje na to da uvjeti rada u Stanici za tehnički pregled vozila Sisak ne predstavljaju rizik za zdravlje zaposlenika. Također, utvrđeno je da su u radnom prostoru poduzete sve potrebne tehničke i organizacijske mjere zaštite, uključujući adekvatnu ventilaciju i redovito održavanje sustava za odvod ispušnih plinova, čime se osigurava radno okruženje bez štetnog utjecaja na zdravlje. Ovi rezultati potvrđuju usklađenost poslovanja s principima zaštite na radu i očuvanja sigurnosti zaposlenika.This thesis presents the results of research conducted at the Vehicle technical inspection station Sisak. Measurements were carried out of the concentration of chemical hazards, i.e. gases and dust, which can be generated during work with motor vehicles. Special attention was paid to the analysis of concentrations of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO₂), nitrogen oxides (NOx), and soot particles, which are classified as suffocating agents, irritants, and dusts. The measurements were carried out in accordance with the applicable legal regulations and standards, and the results were compared with the occupational exposure limit values defined by the legislation. The data obtained show that all concentrations are below the prescribed limit values, which indicates that the working conditions at the Vehicle technical inspection station Sisak do not pose a risk to the health of employees. It was also determined that all necessary technical and organizational protection measures were taken in the workplace, including adequate ventilation and regular maintenance of the exhaust gas removal system, which ensures a working environment without harmful effects on health. These results confirm the compliance of the business with the principles of occupational safety and the preservation of employee safety
Influence of noise from old and new generation commercial aircraft on the health of flight and cabin crew
No full textBuka, kao jedan od rastućih problema u zračnom prometu, negativno utječe ne samo na putnike, stanovništvo i okoliš, već i na zdravlje letačkog i kabinskog osoblja. Cilj ovoga rada je usporediti utjecaj buke zrakoplova stare generacije (pod kojeg se za svrhe ovoga rada smatra zrakoplov Dash 8 - Q400) i nove generacije (zrakoplov Airbus A220 - 300) pomoću provedenih mjerenja razine buke na redovitim linijama Zagreb - Split, Split - Zagreb. Osim provedenih mjerenja, za svrhe ovoga rada je provedena i anketa među djelatnicima letačkog i kabinskog osoblja. Pomoću provedenih mjerenja ustanovilo se kako je zrakoplov Dash 8 - Q400 glasniji od zrakoplova Airbus A220 - 300, te uz pomoć ankete je ustanovljeno kako su negativne posljedice buke prisutne kod letačkog i kabinskog osoblja, gdje su izraženije među kabinskim osobljem.Noise, as one of the growing concerns in air transport, has a negative impact not only on passengers, local communities, and the environment, but also on the health of flight and cabin crew members. The aim of this paper is to compare the impact of aircraft noise generated by older - generation aircraft (represented in this study by the Dash8 - Q400) and newer - generation aircraft (Airbus A220 - 300), based on conducted noise level measurements on regular flight routes between Zagreb and Split. In addition to these measurements, a survey was carried out among flight and cabin crew members for the purposes of this study. Based on the conducted measurements, it was established that the Dash 8-Q400 aircraft is louder than the Airbus A220 - 300. Furthermore, the survey results indicated that the negative effects of noise are present among both flight and cabin crew, with a more pronounced impact observed among cabin crew members
Hydrological and Seismic Impacts on Groundwater at a Landfill Site
No full textPodzemne vode čine važan dio prirodnog vodenog ciklusa, a njihova kvaliteta je ključna za očuvanje okoliša, osobito u područjima u blizini odlagališta otpada. U ovom radu proučavani su hidrološki i seizmički čimbenici koji mogu utjecati na razinu i kvalitetu podzemnih voda odlagališta neopasnog otpada „Goričica“. Istraživanja su provedena u periodu od 2018. do 2024. godine. Istraživanje je pokazalo kako prirodni utjecaji mogu privremeno poremetiti uobičajene obrasce podzemnih tokova i kvalitete podzemne vode, ali i da se pravilnim sustavom nadzora mogu pravodobno prepoznati i pratiti takve promjene. Rad pruža dublji uvid u složen odnos između prirodnih pojava i podzemnih voda odlagališta otpada te ističe važnost kontinuiranog monitoringa u zaštiti vodonosnika i okoliša.Groundwater is an essential component of the natural water cycle, and its quality is crucial for environmental protection, especially in areas near waste disposal sites. This thesis examines the hydrological and seismic factors that may influence the level and quality of groundwater at the “Goričica” non-hazardous waste landfill. The research was conducted over the period from 2018 to 2024. The study revealed that natural influences can temporarily disrupt typical groundwater flow patterns and water quality, but that such changes can be timely identified and monitored through an effective monitoring system. The paper provides a deeper insight into the complex relationship between natural phenomena and landfill groundwater and emphasizes the importance of continuous monitoring for the protection of aquifers and the environment
The impact of low temperatures on material toughness and the safety of structures
No full textIstraživanje utjecaja niskih temperatura na žilavost materijala od ključne je važnosti za sigurnost raznih konstrukcija izloženih ekstremnim okolišnim i klimatskim uvjetima. Neugodna iskustva iz povijesti dokaz su posljedica do kojih može doći uslijed zanemarivanja ovog bitnog svojstva materijala. U početnom dijelu rada najprije je definirana žilavost kao mehaničko svojstvo materijala, navedeni su faktori koji utječu na njenu promjenu te istaknuta temperatura kao jedan od najbitnijih faktora. Dalje je dan pregled metoda kojima se ista određuje, te kako se ispituje utjecaj temperature na nju. Dan je pregled povijesnih slučajeva nesreća uzrokovanih padom žilavosti uslijed djelovanja niskih temperatura, kao što su puknuća Liberty klase brodova, Titanika te urušavanje Silver Bridgea mosta. U eksperimentalnom dijelu rada dan je i primjer određivanja utjecaja pada temperature na konstrukcijski čelik S355 J2, koji se često koristi u raznim konstrukcijama, a u danom slučaju za izradu sprega koje se koriste pri konstrukciji i rekonstrukciji mostova i drugih građevina. Ispitivanja su provedena u rasponu temperatura od 20 do -75 °C, kako bi se utvrdila prijelazna temperatura materijala u osnovnom stanju te u zoni utjecaja topline nastalom prilikom zavarivanja konstrukcijskog elementa. Rezultati su pokazali određena odstupanja u žilavosti materijala u zoni zavara u usporedbi s osnovnim materijalom. Neovisno od toga istraživanje je potvrdilo sukladnost konstrukcijskog elementa sprege s propisanim vrijednostima u standardima. Time je potvrđeno da nema opasnosti od krhkog loma pri korištenju ovog materijala za izradu sprega u danim temperaturnim uvjetima.Research into the effects of low temperatures on the toughness of materials is of crucial importance for the safety of various structures exposed to extreme environmental and climatic conditions. Unpleasant experiences from history show the consequences of neglecting this important material property. In the first part of this graduation thesis, the toughness of materials is defined as a mechanical property of a material, the factors that influence its change are listed, and temperature is emphasized as one of the most important factors. Furthermore, an overview of the methods used to determine toughness is then given and the influence of temperature is described. Further, through work, an overview is given of historical cases of accidents caused by a decrease in toughness due to exposure to low temperatures, such as the cracking of Liberty-class ships, the Titanic, and the collapse of the Silver Bridge. The experimental part gives an example of determining the influence of a temperature drop on the structural steel S355 J2, which is commonly used in various constructions, in this case for the production of joints used in the construction and reconstruction of bridges and other buildings. The tests were conducted in the temperature range from 20 to -75 °C, to determine the material's transition temperature in the initial state and in the heat-affected zone by the heat generated during the welding of the structural element. The results showed certain deviations in material toughness in the weld zone compared to the base material. Regardless of this, the test confirmed that the structural element of the coupling complied with the values specified in the standards. This confirmed that there is no risk of brittle fracture when using this material for the manufacture of couplings under the given temperature conditions
Application of circular economy in non-destructive testing of safety valves
No full textU ovom radu provedena su ispitivanja na sigurnosnom ventilu demontiranom s naftnog postrojenja pri čemu su korištene nerazorne metode ispitivanja kućišta sigurnosnog ventila (vizualno ispitivanje i ispitivanje magnetskim česticama), koje ne oštećuju komponente i istovremeno osiguravaju njegovu pouzdanost i sigurnost u radu. Korištenjem tehnički ispravnih sigurnosnih ventila povećava se sigurnost radnog procesa, smanjuje rizik od kvarova i nesreća, produžuje životni vijek komponenti te se doprinosi zaštiti okoliša i ljudi. Ponovnom upotrebom sigurnosnog ventila smanjuje se količina otpada i potreba za proizvodnjom novih sigurnosnih ventila, što uzrokuje dodatnu potrošnju sirovina i energije, te izravno doprinosi zaštiti okoliša. U ovom radu prikazana je primjena modela kružne ekonomije i korištenje nerazornih ispitivanja koja predstavljaju učinkovit alat ne samo za očuvanje okoliša, već i za poboljšanje uvjeta rada i zaštitu zdravlja ljudi, osobito u industrijskim sektorima, rafinerijskim postrojenjima gdje je sigurnost opreme od presudne važnosti
Physical nature of deformation during cold plastic deformation
No full textPoznavanje fizikalne prirode deformacije ima veliku važnost u razumijevanju procesa koji se odvijaju u metalnim materijalima tijekom plastične deformacije. Pritom mikrostrukturne promjene imaju utjecaj na iznose i raspodjelu naprezanja i deformacija čije poznavanje ima ključnu važnost kod oblikovanja deformiranjem metalnih materijala. U ovom radu provedena su istraživanja promjena mikrostrukture niskougljičnog čelika tijekom hladne plastične deformacije. Ispitivanja su provedena istovremenim korištenjem metoda statičkog vlačnog ispitivanja, termografije i digitalne korelacije slike (DIC). Uz navedene metode korištene su metode za analizu mikrostrukture odnosno svjetlosni i transmisijski elektronski mikroskop (TEM). Detaljnija analiza mikrostrukture i dislokacija tijekom hladne plastične deformacije provedena je korištenjem dva različita operacijska moda TEM - a i skenirajućeg TEM - a (STEM). Promjene temperature (naprezanja), deformacije i brzine deformacije u zoni deformacije dobivene metodama termografije i DIC tijekom statičkog vlačnog ispitivanja odnosno plastične deformacije povezane su s promjenama u mikrostrukturi dobivenim metalografskom analizom na svjetlosnom mikroskopu i transmisijskom elektronskom mikroskopu. Tijekom promatranja mikrostrukture naglasak je bio na analizi gustoće dislokacija tijekom plastične deformacije. Identificirane su mikrostrukturne promjene koje se javljaju tijekom hladne plastične deformacije. Utvrđena su mjesta najznačajnijeg očvršćavanja i gustoće dislokacija tijekom hladne deformacije niskougljičnog čelika.The knowledge of the physical nature of deformation is of great importance in understanding the processes that occur in metallic materials during plastic deformation. Microstructural changes have an impact on the stress and strain amounts and distribution which is of key importance in metal forming. In this work, research was conducted on microstructure changes of low-carbon steel during cold plastic deformation. The tests were carried out using the methods of static tensile testing, thermography and digital image correlation (DIC). In addition to the above methods, for microstructure analysis were used: light and transmission electron microscope (TEM). A more detailed analysis of the microstructure and dislocations during cold plastic deformation was carried out using two different operating modes of TEM and scanning TEM (STEM). Changes in temperature (stress), strain and strain rate in the deformation zone, obtained by the methods of thermography and DIC during static tensile testing (plastic deformation), are related to the microstructure changes obtained by metallographic analysis on a light microscope and a transmission electron microscope. The emphasis was on the analysis of dislocation density during plastic deformation. Microstructural changes that occur during cold plastic deformation were identified. The locations of the most significant hardening and dislocation density during cold deformation of low-carbon steel were determined
Quality control and deformation properties testing of metal materials using modern methods during plastic deformation
No full textU ovom radu provedena su ispitivanja deformacijskih svojstava suvremenim metodama digitalne korelacije slike i termografije te mogućnost korištenja suvremene metode 3D optičkog mjerenja odnosno inspekcije upotrebom automatiziranog mjernog sustava Atos Scanbox na ispitnim uzorcima za statičko vlačno ispitivanje. Dimenzijska i geometrijska kontrola ispitnih uzoraka provedena je usporedbom skeniranog (stvarnog) ispitnog uzorka bakra i njegovog CAD modela. Na ispitnim uzorcima bakra i aluminij-magnezij legure provedeno je određivanje deformacijskih svojstava metodama digitalne korelacije slike i termografije tijekom statičkog vlačnog ispitivanja odnosno plastične deformacije. Utvrđena je mogućnost inspekcije dimenzija i geometrije ispitnih uzoraka 3D optičkim mjerenjima te određivanje i usporedba deformacijskih svojstava dobivenih metodama digitalne korelacije slike i termografije tijekom plastične deformacije bakra i aluminij-magnezij legure. Usporedbom rezultata mjerenja skeniranog ispitnog uzorka bakra i CAD modela utvrđeno je da ne postoje značajna dimenzijska i geometrijska odstupanja. Metodama digitalne korelacije slike i termografije utvrđene su razlike u deformacijskim svojstvima između bakra i aluminij-magnezijeve legure.In this work, tests of deformation properties were carried out using the modern methods of digital image correlation and thermography, as well as the possibility of using modern method of 3D optical measurement, i.e. inspection using the automated measuring system Atos Scanbox on test samples for static tensile testing. The dimensional and geometric control of the test samples was performed by comparing the scanned (actual) test sample of copper and its CAD model. On the test samples of copper and aluminum-magnesium alloy, deformation properties were determined using the methods of digital image correlation and thermography during static tensile test, i.e. plastic deformation. The possibilities of dimensional and geometric inspection of the test samples with 3D optical measurements were determined. The determination and comparison of deformation properties, obtained by the digital image correlation and thermography, during the plastic deformation of copper and aluminum-magnesium alloy were determined. The comparison of the measurement results of the scanned copper test sample and the CAD model showed that there are no significant dimensional and geometric deviations. The differences in deformation properties between copper and aluminum-magnesium alloy were determined using the methods of digital image correlation and thermography
Application of metallographic replicas during plastic deformation of low carbon steel
No full textPoznavanje raspodjele naprezanja i deformacija te promjene u mikrostrukturi od ključne su važnosti za razumijevanje procesa koji se odvijaju tijekom plastične deformacije, odnosno oblikovanja deformiranjem u industrijskoj proizvodnji. Raspodjela promjene temperature, odnosno naprezanja, i deformacija danas se mogu detaljno odrediti metodama termografije i digitalne korelacije slike (eng. DIC - digital image correlation). Kako bi se odredile promjene u mikrostrukturi koje se javljaju tijekom plastične deformacije korištena je metoda metalografskih replika. Obzirom na vrlo kompleksnu i složenu pripremu ispitnih uzoraka za istovremeno ispitivanje metodama statičkog vlačnog ispitivanja, termografije, digitalne korelacije slike i metalografskim replikama u ovom istraživanju provedeno je ispitivanje mogućnosti primjene metalografskih replika na niskougljičnom čeliku tijekom hladne plastične deformacije uz istovremeno korištenje prehodno navedenih metoda. U odabranim točkama ispitivanja uzimane su metalografske replike s ispitne površine nakon čega je provedena analiza mikrostrukture niskougljičnog čelika. Analiza mikrostrukture i primjena metalografskih replika u ovom radu povezana je s promjenama temperature odnosno naprezanjima i deformacijama niskougljičnih čelika dobivenih metodama termografije i digitalne korelacije slike. Istraživanja su pokazala da je moguće primijeniti istovremeno metode statičkog vlačnog ispitivanja, digitalne korelacije slike, termografije i metalografskih replika tijekom plastične deformacije niskougljičnog čelika. Utvrđeno je da je s ovim načinom ispitivanja moguće, bez razaranja materijala, ispitati i povezati raspodjelu promjena temperature, odnosno naprezanja, i deformacija te mikrostrukturne promjene tijekom plastične deformacije niskougljičnog čelika, ali i ostalih metalnih materijala. Zaključeno je da se ispitivanjem mikrostrukture metalografskim replikama mogu utvrditi promjene koje su posljedice utjecaja hladne plastične deformacije.The knowledge of stress and strain distribution and microstructural changes has a great importance for understanding the processes of plastic deformation during metal forming in industrial production. Today, the distribution of temperature changes, i.e. stress, and strains can be determined in detail using thermography and digital image correlation (DIC - digital image correlation). In order to determine the microstructure changes that occur during plastic deformation, the method of metallographic replicas was used. In this study, the possibility of applying metallographic replicas to low-carbon steel during cold plastic deformation using static tensile testing, thermography, digital image correlation and metallographic replicas simultaneously was tested, as the sample preparation for simultaneous testing with the aforementioned methods is very complex. At the selected test points, metallographic replicas were taken from the test surface and the microstructure analysis of the low-carbon steel was performed. In this work, microstructural analysis and the application of the metallographic replicas are related to the temperature changes, i.e. the stresses and strains of the low-carbon steel obtained by thermography and digital image correlation. Research has shown that it is possible to simultaneously apply static tensile testing, digital image correlation, thermography and metallographic replicas during the plastic deformation of low-carbon steel. It was found that with these test methods it is possible to investigate and relate the temperature changes, i.e. the stress and strain distribution and the microstructural changes during plastic deformation of low-carbon steels, but also of other metallic materials, without destroying the material. It was found that by examining the microstructure with metallographic replicas, it is possible to determine the changes that can be attributed to the influence of cold plastic deformation
Development, application and impact of lighting on workers' health and working environment
No full textOvaj rad istražuje razvoj, primjenu i utjecaj rasvjete na zdravlje radnika i radni okoliš, s posebnim naglaskom na važnost pravilnog osvjetljenja u radnim prostorima. Rasvjeta je ključan čimbenik radnog okruženja jer izravno utječe na vid, koncentraciju, produktivnost i opće psihofizičko stanje radnika. Povijesni pregled obuhvaća prirodne izvore svjetlosti, poput Sunčeve svjetlosti i vatre, te razvoj umjetne rasvjete, od žarulja sa žarnom niti, fluorescentnih svjetiljki i halogenih izvora, do modernih LED tehnologija i pametnih sustava rasvjete. Rad analizira fotometrijske veličine, uključujući intenzitet svjetlosti, rasvijetljenost i iluminanciju, te objašnjava njihovu primjenu pri projektiranju unutarnjih i vanjskih rasvjetnih sustava. Istražuje kako pravilno projektirana unutarnja rasvjeta može smanjiti umor, povećati koncentraciju te smanjiti rizik od ozljeda i nesreća na radu. Vanjska rasvjeta, posebice u kontekstu cestovne i javne rasvjete, također je obuhvaćena, uz razmatranje noviteta poput pametnih sustava koji omogućuju optimizaciju potrošnje energije, smanjenje svjetlosnog onečišćenja i povećanje sigurnosti u javnim prostorima. Svjetlosno onečišćenje predstavlja značajan problem, ne samo za okoliš, već i za ljudsko zdravlje, stoga je u ovom radu analizirana regulativa koja se odnosi na kontrolu svjetlosnog onečišćenja i pravilnu primjenu rasvjete. Osim analize rasvjetnih tehnologija, rad obrađuje metode ispitivanja rasvjete, korištenje mjernih uređaja te zakonske propise koji određuju minimalne standarde osvjetljenja. Predložene su mjere zaštite od prekomjerne i nedovoljne osvijetljenosti kako bi se osigurali sigurni i zdravi uvjeti rada.This paper explores the development, application, and impact of lighting on workers' health and the working environment, with a particular emphasis on the importance of proper illumination in workplaces. Lighting is a crucial factor in the work environment as it directly affects vision, concentration, productivity, and the overall psychophysical condition of workers. The historical overview includes natural light sources, such as sunlight and fire, as well as the development of artificial lighting, from incandescent bulbs, fluorescent lamps, and halogen sources to modern LED technologies and smart lighting systems. The paper analyzes photometric quantities, including light intensity, illuminance, and illumination, and explains their application in designing indoor and outdoor lighting systems. It investigates how well-designed indoor lighting can reduce fatigue, enhance concentration, and lower the risk of workplace injuries and accidents. Outdoor lighting, particularly in the context of road and public lighting, is also addressed, along with innovations such as smart systems that optimize energy consumption, reduce light pollution, and enhance public safety. Light pollution represents a significant issue, not only for the environment but also for human health. Therefore, this paper examines regulations related to light pollution control and the proper application of lighting. In addition to analyzing lighting technologies, the paper discusses lighting assessment methods, the use of measuring instruments, and legal regulations that define minimum lighting standards. Protective measures against excessive and insufficient illumination are proposed to ensure safe and healthy working conditions