Kombinované studium

4 roky

prof. Ing. Miroslav Píška, CSc.

Předseda :
prof. Ing. Miroslav Píška, CSc.
Člen interní :
doc. RNDr. Libor Mrňa, Ph.D.
doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.
doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
doc. Ing. Josef Sedlák, Ph.D.
prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.
Člen externí :
prof. Ing. Radim Kocich, Ph.D.
Ing. Martin Petrenec, Ph.D.
Ing. Jiří Rosenfeld, CSc.
Ing. Libor Beránek, Ph.D.

Doktorský studijní program Strojírenská technologie je zaměřen na výrobní vědy a technologie, jmenovitě technologie obrábění, tváření, svařování, slévárenskou technologii, technologii povrchových úprav včetně automatizace přípravy výroby a automatizaci výrobních procesů, které uvedené technologie využívají a vyžadují.
V průběhu studia získají studenti znalosti aplikované matematiky, fyzikální metalurgie, teorie experimentu a optimalizace technologických procesů, společně s dalšími teoretickými a praktickými znalostmi úzce souvisejícími s vybranou oblastí doktorského studia.
Cílem doktorského studijního programu je příprava vysoce kvalifikovaných pracovníků pro vědeckou práci v oboru strojírenská technologie. Studium je zaměřeno na poznání teoretického základu celého oboru a dále na podrobné seznámení se s nejvýznamnějšími poznatky v užším zaměření, na které navazují témata disertačních práci. Studium je orientováno na přípravu k vědecké práci ve zvoleném oboru a dosažená úroveň znalostí je prezentována u státní doktorské zkoušky.
Schopnost dosahovat původní vědecké výsledky je prokazována zpracováním a obhajobou disertační práce. Po úspěšné obhajobě disertační práce je absolventům doktorského studijního programu udělen akademický titul "doktor" (ve zkratce Ph.D. uváděné za jménem).

V doktorském studiu programu Strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologie tváření a svařování, technologii slévárenství, řízení výroby, aplikace modelování na strojích a počítačové simulace. Doktorandi jsou schopni se zapojit do všech forem výzkumu, do smluvního vývoje a do hospodářské spolupráce s průmyslovými podniky, kde řeší pokročilé problémy technické praxe. Mají také možnost využít krátkodobých i dlouhodobých stáží a studijních pobytů u nás i v rámci EU ve spolupráci se zahraničními univerzitami.
Absolventi doktorského studijního programu Strojírenská technologie mají komplexní odborné dovednosti a znalosti o výrobních technologiích, metodách jejich řízení a plánování, mají znalosti v oblasti materiálových věd a inženýrství v aplikaci na vybrané výrobní technologie a to jak na úrovni teoretické, tak i praktické.
U absolventů doktorského studijního programu Strojírenská technologie se předpokládá uplatnitelnost na vedoucích pozicích spojených s technickou a technologickou přípravou výroby, jejího řízení a dalšího vývoje.
Absolventi se též uplatní jako výzkumní a vývojoví pracovníci v centrech aplikovaného výzkumu i jako akademičtí pracovníci univerzit a akademických pracovišť.

Absolventi doktorského studia jsou vybaveni velmi dobrými teoretickými i odbornými znalostmi a proto se jim naskýtají široké možnosti uplatnění v odborných nebo řídicích funkcích v rámci státních i soukromých strojírenských, případně mezioborových výrobních podniků, od malých a středních firem až po velké akciové společnosti. Získané znalosti mohou uplatnit i jako výzkumní a vývojoví pracovníci, nebo soukromí podnikatelé u nás i v zahraničí.

Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).

Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních programů určují:
ŘÁD STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STANDARDY STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STUDIJNÍ A ZKUŠEBNÍ ŘÁD VUT,
SMĚRNICE DĚKANA Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně),
SMĚRNICE DĚKANA FSI Jednací řád oborových rad doktorských studijních programů FSI VUT v Brně.
Studium v DSP se neuskutečňuje v kreditovém systému. Klasifikační stupně jsou „prospěl“, „neprospěl“, u obhajoby disertační práce je výsledek „obhájil“, „neobhájil“.

Na VUT jsou zohledněny potřeby rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělávání. V přijímacím řízení ani ve studiu nedochází k přímé či nepřímé diskriminaci z žádných důvodů. Studujícím se specifickými vzdělávacími potřebami (poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronická somatická onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti, psychická onemocnění) je poskytováno poradenství v poradenském centru VUT, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT. Podrobně tuto problematiku řeší Směrnice rektora č. 11/2017 „Uchazeči a studenti se specifickými potřebami na VUT“. Rovněž je vytvořen funkční systém sociálních stipendií, který popisuje Směrnice rektora č. 71/2017 „Ubytovací a sociální stipendium“.

Doktorský studijní program Strojírenská technologie je pokračováním aktuálně akreditovaného navazujícího magisterského studijního programu Strojírenská technologie (N-STG), se specializacemi Strojírenská technologie (STG), Strojírenská technologie a průmyslový management (STG), Moderní technologie osvětlovacích soustav (MTS) a programu Slévárenská technologie (N-SLE) bez specializace.
Ve studiu Strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologie tváření a svařování, slévárenství, řízení výroby, aplikace modelování na strojích, počítačovou podporu výrobních technologií, počítačové simulace a umožňuje tak pokračovat ve třetím stupni studia. Na základě úspěšné obhajoby a dosažením vědecké hodnosti Ph.D. absolvent prokáže schopnost vědecké práce.

1. Mikroobrábění materiálů pikosekundovým laserem

   Mikroobrábění materiálů pikosekundovým laserem je moderní pokročilá technologie umožňující obrábět široké spektrum kovů, keramiky a plastů s mikrometrovou přesností a bez tepelných účinků na materiál. V rámci tohoto tématu se předpokládá studium vlivu procesních podmínek na obráběný materiál a také využití technologie při výrobě konkrétních dílů.

   Školitel: Mrňa Libor, doc. RNDr., Ph.D.

2. Pokročilá technologie dělení ocelových trubek

   Dělení trubek je častou výrobní operací v řadě aplikací strojírenského průmyslu, kde se s výhodou využívají odlehčené duté nosníky pro přenos silového zatížení a minimalizaci hmotnosti těchto nosníků. Hlavním nositelem jsou divize „automotive“, ale podobné aplikace lze nalézt i v leteckém průmyslu a stavebnictví. K dělení těchto materiálů lze použít řadu technik od beztřískových způsob, přes řezání pomocí pil až po rozbrušování, dělení pomocí paprskových technologií, atd. Každá z těchto metod má své výhody i nevýhody, stejně jako používání různých procesních kapalin. Práce bude soustředěna na dělení těchto trubek obráběním. Stávající řezné technologie využívají zpravidla pil (pásových, kotoučových), ale proměnnost průřezu třísek způsobuje rázové namáhání zubů, jejich předčasné vylamování a nepravidelnost řezné plochy, která pak činí jejich problémy při svařování mimo dalších prostojů ve výrobě. Práce bude soustředěna na inovaci obráběcí technologie, zahrnující nový druh řezného nástroje, inovované geometrie břitů, nástroj, upínání obrobků, optimalizaci řezného materiálu, jeho povlaku, ale bude zahrnovat i novou koncepci obráběcího stroje, inovaci jeho CNC programování a mimo dělení materiálu i jeho odjehlení v jedné operaci. ÚST má k práci veškeré potřebné strojní, přístrojové a SW vybavení.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

3. Pokročilé technologie 3D tisku kovových dílů a jejich obrábění

   3D tisk se dnes stal obrovským fenoménem, zahrnující dříve nemožné technické aplikace a v současné době o řady vědeckých studií, zejména jejich materiálových vlastností. Výraznou měrou tyto úspěšné aplikace ovlivňuje stupeň zvládnutí a optimalizace vlastního spékání pomocí paprskových technologií (laser, elektronový paprsek). Už tady je známý vliv sklonu paprsku, jeho fokusace, řádkování a výkonu na materiálové vlastnosti i tvorbu řady materiálových poruch, provázených mj. nepříznivou tahovou zbytkovou napjatostí. Ukazuje se však, že bez obrábění a pokročilých dokončovacích operací mají tyto díly velmi nízké únavové vlastnosti až prakticky žádné, což jejich použití ve stavu „as built“ je v řadě dynamicky zatěžovaných soustav prakticky vyloučené, nehledě na jejich vysoké výrobní náklady. Tato práce se zaměří na takové aplikace, které téměř nelze standardními technologiemi vyrobit, pokročilé obrábění a dokončování funkčních povrchů pro zvolené aplikace a jejich bezpečné použití. Téma navazuje na více než desetiletý úspěšný výzkum ÚST v této oblasti, je po stránce technické zajištěno a mj. lze využívat přístrojové vybavení VUT, ale i vybavení ve Švédsku, Německu a Itálii jako v předchozích projektech a publikacích.

   Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.

4. Studium dynamických vlastností vyvrtávacích nástrojů

   Dynamické vlastnosti řezného nástroje jsou určujícím atributem produktivity obrábění, a to zejména u technologie vyvrtávání, kde se využívá dlouhý, relativně poddajný nástroj s poměrem D/L až do 10. Disertační práce se zaměří na výzkum v oblasti technologie vyvrtávání a průzkum současného stavu konstrukčních řešení nástrojů z pohledu stability řezného procesu. Experimentální část práce bude mít za cíl ověření funkčnosti vybraných vyvrtávacích nástrojů při definovaném vyložení a stanovení jejich dynamických vlastností. Při těchto experimentech bude využito speciální přístrojové vybavení na diagnostiku mechanických vibrací. Paralelně s experimenty budou provedeny výpočty pomocí simulačního softwaru a CAD/CAM aplikace pro verifikaci matematických modelů testovaných nástrojů. Přínosem disertační práce bude získání praktických poznatků pro vývoj prototypových vyvrtávacích nástrojů nové generace, a také jejich aplikace ve výrobním procesu.

   Školitel: Sedlák Josef, doc. Ing., Ph.D.

5. Využití aditivních technologií pro tisk složitých tělních náhrad s využitím metod vytváření vrstev a povlaků

   Práce se bude zabývat možnostmi využití aditivních technologií 3D tisku kovů a jiných materiálů pro potřeby vytváření složitých kloubních náhrad. V důsledku kombinace 3D skenování s následným použitím aditivních technologií 3D tisku lze efektivně připravit kloubní či jinou tělní náhradu, která bude pacientovi přesně odpovídat svojí velikostí a tvarem. Očekává se tisk primárně z biokompatibilních materiálů s následným využitím povrchových úprav, jedním z příkladů je depozice různých druhů povlaků. Cílem práce bude připravit technologii s vhodnou kombinací aditivně vytisknutého materiálu s následně deponovaným povlakem.

   Školitel: Sedlák Josef, doc. Ing., Ph.D.

6. Výzkum podmínek grafitické expanze při tuhnutí litin a možnosti jejího ovlivňování

   Při tuhnutí grafitických litin dochází k vylučování uhlíku z přesyceného austenitu. V tavenině se při tuhnutí vylučuje uhlík jako grafit, jehož množství, tvar i rozložení v matrici mají zásadní vliv na mechanické, technologické i fyzikální vlastnosti litiny. Cílem práce je výzkum vlivu očkování a modifikace litin na průběh grafitizace a změnu tlaku v litině během vylučování grafitu při tuhnutí.

   Školitel: Záděra Antonín, doc. Ing., Ph.D.