TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 1/10

Kõrgkooliõpik ’’Materjalitehnika’’Täismahulise materjalitehnika aluskursuse õpik on mõeldud nii ülikoolide bakalaureuseõppe kui ka teis-te kõrgkoolide tehnikaalade üliõpilastele, kelle õppe-kavas on materjalitehnika põhiõppe aineid (tehno-materjalid, konstruktsioonimaterjalide tehnoloogia või materjalitehnika).Kumbki osa omab eraldi sisukorda ja aineloetelu, mis võimaldab kumbagi osa teineteisest sõltumatult ka-sutada. Iga peatüki ees on toodud ka sisukord, mis võimaldab õpiku lihtsamat käsitlemist. Iga peatükk lõpeb kordamisküsimustega, mis võimaldavad üli-õpilasel paremini mõista vajalikke teadmisi ja väljun-deid, aga ka valmistuda testideks ja eksamitöödeks. Õpik koosneb kahest haakuvast osast, mis üheskoos loovad aluse materjalide ehituse ja nendes töötlemi-sel toimuvate protsesside mõistmisele.

Esimene osa „Tehnomaterjalid“Õpiku esimeses osas Tehnomaterjalid käsitletakse materjalide omadusi ja katsetamist, metallide ja su-lamite struktuuri ja nendega seotud faasidiagramme, rauasüsinikusulameid (teraseid ja malme), nende saamist, materjali struktuuri ja omadusi mõjutavaid protsessitermotöötlust, mitterauasulameid (vasesu-lamid, alumiiniumisulamid jt.) aga ka mittemetalseid materjale (plastid, keraamika ja komposiitmaterjalid) kui ka materjali ja tehnoloogia valiku küsimusi.Õpiku I osa koostajaiks on metalliõpetuse professor Priit Kulu – metallidega seotud peatükid 1, 2, 3, 4, 5 ja 7 v.a. rauametallurgia (5.1.1) ja mitterauametallur-gia (5.1.2), mille koostajaks on metallide tehnoloogia professor Jakob Kübarsepp ja komposiitmaterjalide tehnoloogia professor Renno Veinthal – mittemetal-sete materjalide osa (peatükk 6).

Teine osa „Konstruktsioonimaterjalide tehnoloogia“Õpiku teises osas Konstruktsioonimaterjalide tehno-loogia vaadeldakse põhilisi metallide töötlemise ja toodete saamisega seotud protsesse (survetöötlus, valutehnoloogia, pulbermetallurgia, keevitus-jootmi-ne-termolõikus, lõiketöötlus, pinnatehnika, plastide, keraamika ja komposiitide tehnoloogia).Õpiku II osa koostajaiks on professor Jakob Kübar-sepp (peatükid 8, 9, 10, peatükid 11 ja 12 osaliselt), lektor Andres Laansoo (peatükid 11 ja 12), professor Priit Kulu (peatükk 13) ja professor Renno Veinthal (peatükk 14).

Õpik valmis Sihtasutuse Archimedes riikliku prog-rammi "Eestikeelsete kõrgkooliõoikute koostamine ja väljaandmine" toel

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 2/10

Uus seade materjalitehnika instituudi laboris: säde- paagutusseade (SPS-seade)

Sädepaagutus, ka elektriimpulsspaagutus (inglise keeles spark/plasma sintering; SPS; field assisted sintering - technique; FAST) kujutab endast ülisuur-te kuumutus- ja jahutuskiirustega (kuni 1000 K/min) paagutamise protsessi. Temperatuur tekitatakse gra-fiitpressvormist ja pressisest pulseeriva voolu läbi- laskmise teel, kus pressise paagutamisel kaasnevad sädelahendused pulbriosakeste vahel. Meetod sar-naneb pulbermetallurgias laialdaselt kasutatavale kuumpressimisele, kuid kuumutamise ja soojus- ülekande viis on erinevad. Joonisel 1 on esitatud SPS seadme tööpõhimõte.

Kuna pressimiseks kasutatavad tööriistad (pressvorm ja tempel) on reeglina head elektrijuhid (kõrgtihe grafiit), kasutatakse kuumutamiseks tavaliselt madal-pinge (1…10 V) impulsse kestusega mõni millisekund. Voolutugevus on vahemikus 1…10 kA. Kuumutamise-ga samaaegselt rakendatakse pressimissurve, meie SPS seadme puhul on maksimaalne pressimisjõud kuni 100 kN. Sädepaagutuse abil on võimalik valmis-tada alamikroonseid ja nanostruktuurseid materjale (keraamikamaatriks- ja metallmaatrikskomposiidid, keraamika, kermised, metallid, intermetalliidid, klaa-sid, polümeerkomposiidid, funktsionaalsed gradient-materjalid jne). Võimalik on töödelda ka rasksulavaid metalle ja ühendeid (W, Ta, Mo, Nb, Hf), mille sula-

mistemperatuur on üle 2000 °C, ning millest poori-vabade materjalide valmistamine on muudel mee-toditel äärmiselt raske. Meie sädeplasmaseadme maksimaalne töötemperatuur ulatub 2200 °C ning seade võimaldab toota kuni 50 mm diameetriga si-lindrilisi katsekehasid. Tänu suurele kuumutamise ja jahutamise kiirusele on võimalik paagutusprotsess läbi viia suhteliselt lühikese ajaga (kogu kuumutus- ja jahtumistsükkel tüüpiliselt u 60 minutit). Tänu selle-le jääb paagutusel toimuv terakasv minimaalseks ja ülipeeneteralistest lähtepulbritest saadakse ülipeene struktuuriga materjalid. Miks on vaja ülipeene struk-tuuriga materjale? Sageli kaasneb ülipeene struktuu-riga märgatav materjali sitkus- ja tugevusomaduste samaaegne tõus. Lisaks kiirpaagutusele võib säde-paagutusseadme pressvormis sünteesida ka uusi ühendeid. Maailmas on kokku u 1800 SPS seadet1, neist 2/3 leiab kasutamist tööstuses. TTÜ-sse soetatud sead-me muudab unikaalseks see, et sädepaagutusseade on integreeritud kindakambriga. Seadme müüja FCT Systeme GmbH andmetel on sääraseid süsteeme maailmas vaid kolmes teadusasutuses. Tänu sellele saame edukalt ja saastumist vältides käidelda püro-foorseid ja reaktiivseid pulbreid: vaakumis või kait-sekaasi peeneks jahvatatud materjale saab hõlpsasti käsitleda kaitsegaasi keskkonnas kindakambris, va-hetult sädepaagutusseadme tööalas.

Seadme ostu rahastati teadusasutuste teadusapara-tuuri kaasajastamise projektist TAP46-2 (SA Arhime-des) ning selle maksumuseks kujunes üle 300 tuh. euro. Projekt aitab täita asutuse (TTÜ) arengukava 2011-2015 ning TTÜ T&A-tegevuse strateegia 2006-2015 strateegilisi eesmärke. Seade paikneb ruumis U06-110 ning selle kasutust koordineerib labori juha-taja Lauri Kollo (fotol paremalt esimene).

FCT Systeme tehnik Manuel Waterstrat (paremalt teine) koolitamas SPS-seadme kasutajaid.

Joonis 1. SPS seadme tööpõhimõte.

1 http://www.fct-systeme.de/download/20140618154259/adem201300409.pdf

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 3/10

Uued seadmed masinaehituse instituudis

Vertikaalne töötlemiskeskus AVEMAX EH-610.Vertikaalse 3-teljelise CNC juhtimisega töötlemis-keskusega saab teostada erinevaid freesimisope-ratsioone ja avatöötlemisoperatsioone. Keskusel on Mitsubishi V70 juhtimissüsteem ja automaatse töö-riistavahetajaga tööriistamagasin, kuhu on võimalik seadistada 10 erinevat tööriista.

Töötlemiskeskuse parameetrid:Töölaua suurus: 710x350 mmSpindli ja töölaua vaheline maksimaalne kaugus: 560 mmTooriku maksimaalne kaal: 350 kgSpindli pöörete vahemik: 0-8000 min-1

Spindli võimsus: 5,5 kW

Lisainfo: TTÜ masinaehituse instituudi lektor Aigar Hermaste aigar.hermaste@ttu.ee

Horisontaalne CNC treipink BEMATO BMT 1550EN.Horisontaalse CNC juhtimisega treipingiga saab teos-tada erinevaid operatsioone. Treipingil on Fagor 8055i TC juhtimissüsteem ja automaatne 4 tööriista-ga tööriistavahetaja.

Treipingi parameetrid:Maksimaalne detaili läbimõõt juhtpindade kohal: 380 mmMaksimaalne detaili läbimõõt suporti kohal: 240 mmTsentrite vaheline kaugus: 1250 mmSpindli pöörete vahemik: 13-3500 min-1

Spindli võimsus: 7,5 kWSpindlit läbiva ava diameeter: 54 mmManuaalne 3-pakiline padrunManuaalne tagapukk

Lisainfo: TTÜ masinaehituse instituudi lektor Aigar Hermaste aigar.hermaste@ttu.ee

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 4/10

Uusi seadmeid materjalitehnika instituudis

Šeiker tüüpi kuulveski Retsch E-Max. Materjalitehnika instituut soetas kõrgenergeetilise kuulveski E-Max firmalt Retsch. Tänu kõrgele tekita-tavale kuulienergiale (anuma pöörlemiskiirus kuni 2000 min-1) on seadme abil võimalik sünteesida eriti peeneteralisi pulbreid. Tänu vesijahutusele on jahvatus¬protsess läbiviidav ilma pausideta. Plane-taarveski peamiseks eelisteks võrreldes jahvatusega kuulveskites ongi väga intensiivne jahvatus, mis või-maldab saada ülipeeneid (nanomõõtmetes) pulbreid väga erinevatest materjalidest vältides pulbri saas-tumist. Planetaarveski kõvasulamist jahvatusanuma suurus on 50 ml. Jahvatusseade paikneb pulberteh-noloogia laboris, ruumis nr. U6-114. Seadme vastu-tav kasutaja, kes koordineerib kasutuskorda ning viib läbi seadme kasutajate koolitused, on Lauri Kollo (tel. 620 3356). Foto: kõrgenergeetiline jahvatusseade Retsch E-Max

(High Energy Ball Mill Retsch E-Max)

Potentsiostaat tribo-korrosiooni uuringute teosta-miseks.Materjalitehnika instituut soetas potentsiostaadi EmStat3+ firmalt PalmSens. Seade on mõelnud ka-sutamiseks komplektis CETR/Bruker UMT-2 tribo-meetriga tribo-korrosioon uuringute teostamiseks. Mõlemad seadmed on arvutiga kontrollitavad ja võimalikud on erinevad eelprogrammeeritud katse-programmid. Potentsiostaat annab võimaluse uurida materjalide korrosiooni-käitumist ja -kiirust, leida korrosionikindlaim materjal ja läbi viia katseid ette-antud korrosiooni intensiivsusega. Voolu tugevuse mõõtmiseks on kaheksa vahemikku alatest 1 nA kuni 100 mA; potentsiaal (pinge) on reguleeritav vahemi-kus -4… +4 V. Potentsiostaat asub triboloogialaboris ruumis U06-206. Seadme vastutav kasutaja on Mak-sim Antonov.

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 5/10

Projekti “Doctoral School of Energy and Geotechnology II” lõpukonverents Merili Kukuškin

See, et kõrgharidus on riigi ja ühiskonna arengu sei-sukohast oluline, on teada-tuntud fakt. Lisaks aja-kohase haridusega bakalaureuse- ja magistriõppe lõpetajatele, oodatakse riiki edendavaid tulemusi ka doktoriõppe lõpetajate poolt. Õnneks, tänu erineva-tele finantsilistele ja koostöö võimalustele, on dok-torantide arv kasvavas trendis, nagu ka lõpetajate teaduslik tase. Selleks, et noored doktorandid õpiksid kirjutama teaduslikke artikleid ning neid ka rahvusvahelise seltskonna ees esitama, on käima lükatud Energia- ja Geotehnoloogia Doktorikool II. Lisaks lühematele seminaridele ja intensiivkursustele, korraldab dok-torikool kaks korda aastas ka rahvusvahelisi konve-rentse, kus noortel doktorantidel on võimalik õppida teadustöö tagamaid tunnustatud professoritelt ja kogenumatelt doktorantidelt. Selleaastane konve-rents „Doctoral School of Energy and Geotechnology II“ toimus 12.-17. jaanuaril Pärnus. Osalejaid oli üle 120 professori ja doktorandi Eestist, Venemaalt, Soo-mest, Lätist, Poolast, Ukrainast ja teistest Euroopa riikidest. Tallinna Tehnikaülikooli esindavaid tuden-geid oli elektriajamite ja jõuelektroonika, elektro-energeetika, elektrotehnika aluste ja elektrimasina-te, mäenduse, soojustehnika ja mehhatroonika ning

masinaehituse instituutidest. Konverentsile esitati teadustöid jõuelektroonika, nutikate elektrivõrkude, elektrimasinate, elektervalgustuse, automaatika, ro-bootika, mäenduse, ettevõtluse ja hariduse valdkon-dadest.Lõpukonverentsi kava oli sisutihe ja sisaldas hommi-kupoolikutel ettekandeid professoritelt erinevatel aktuaalsetel teemadel ning pärastlõunal doktoranti-delt, esitatud artiklite põhjal. Kuulajaskonnal oli või-malik esitada küsimusi ja pakkuda välja konstruktiiv-seid ideid teema edasi arendamiseks. Pärast tegusat ja informatiivset päeva jätkasid konverentsil osalejad diskussioone teaduse teemadel vaba aja programmi-de raames, näiteks saunalaval, mullivannis või pizza-restoranis.Konverentsil on kena traditsioon tunnustada ning autasustada aktiivsemaid osavõtjaid ja parimate artiklite autoreid. Tänu sellele on tekkinud sõbralik konkurents, mis sunnib osalejaid aasta-aastalt järjest rohkem pingutama. Sümpoosion on suurepärane võimalus tutvustada enda teadustööd ning harjuta-da esinemist rahvusvahelise seltskonna sees, saades mitmekülgset nõu ja konstruktiivset tagasisidet. Li-saks teadustöö kontaktidele, on võimalik leida ka to-redaid sõpru.Doktorant olla on privilleeg. Võimalus astuda dok-toriõppesse on vähestel ja seetõttu ei tohiks seda võimalust käest lasta keegi, kel vastavad võimed ja võimalused olemas. Doktorikooli raames korraldatud üritustel on tulevastel akadeemikutel hea võimalus veeta aega professoritega, kellelt on vaja ühel hetkel üle võtta tööeetika ja -põhimõtted.

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 6/10

Suurused ja väärtused Rein Laaneots

SuurustestSuuruste tähistena kasutatakse ISO 80000-1:20091 kohaselt ladina ja kreeka tähestiku suuri ja väikesi tähti ja suuruste eristamise otstarbel ka indekseid. Suuruste tähiste indeksid on füüsika-, keemia- ja bio-loogiasuurustele, matemaatilistele muutujatele või jooksva järjekorranumbri tähistele või objektidele viitavad (pole suurused). Tähised on ühetähelised ja kirjutatakse kaldkirjas sõltumata muu teksti tüübist ning kirjaviisist, indeksid kas kald- (füüs., keem. jt.) või püstkirjas (objektidega seotud).Näited mõnede suuruste tähiste indeksite kirjutami-se kohta.

Tabel 1Kaldkirjas

Cp (p – rõhk)xi (i – jooksva järjekorranumbri tähis)Σnanωn (n – jooksva järjekorranumbri tähis)Fx (x – jõu x-telje suunaline komponent)yij (i,j – jooksva järjekorra numbri tähised)Iλ (λ – lainepikkus)

Püstkirjas

Cg (g – gaas)x2 (2 – teine)gn (n – normaal, standard)µr (r – suhteline)Sm (m – molaarne)T1/2 (1/2 – pool)

(tähiste taga sulgudes on esitatud põhjendus indeksite kirjaviisi kohta)

VäärtustestSuuruste väärtustes, näiteks: m = 5 kg, l = 10 m, p = 1 090 hPa jne figureerivad arvud on väärtusarvud, mis on suuruste väärtuste ja tugiviitena kasutatud ühikute jagatised, s.t. 5 = m/kg, 10 = l/m, 1 090 = p/hPa. Siit soovitus, et väärtusarve sisaldavate tabelite pealdistes tuleks suuruse tähis jagada ühikuga, nagu see on tabelis 2 kirja pandud.

Tabel 2

Osis/detail Materjal Pikkus Mass Materjali l/m m/kg tihedus ρ/(kg/m3)

Ruutrist- Teras 0,51 2,32 7800 lõikega varras Ümarlatt Alumiinium 1,28 1,98 2699

Analoogselt tuleks väärtusarvud esitada graafikutel, nagu näiteks kahe erineva objekti rõhu ja tempera-tuuri omavahelise muutuse mõõtetulemuste põhjal (graafiliselt esitatud selel)

Ebaõige on esitada tabelite pealdistes aga ka selgi-tavatel graafikute telgede tähistustes suuruse tähi-se järel mõõtühik, eraldatuna komaga või kandilis-tes sulgudes.

Koma väärtus arvudesStandard ISO 80000-1:2009 näeb ette, et paljude tüvekohtadega väärtusarvude korral tuleks paigu-tada väärtusarvud (numbrid) kolmelistesse rühma-desse, lähtudes detsimaalkoma asetusest. Rühmad omakorda eraldatakse tühikuga, kui komaeelseid või -järgseid numbrikohti on rohkem kui neli. Olgugi, et USA ja Inglismaa jt. riikide tehnika- ja teadusajakir-jade toimetused kasutavad traditsioonidest lähtu-valt detsimaalkoma asemel punkti ja tühiku asemel koma, tuleks nimetatud väärtusarvude esitamise vii-sist loobuda ja kasutada punkti asemel koma.Näiteks: 1 000 000 2,0 0,000 07

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 7/10

Osavõtt kihtlisandustehno- loogiate sümpoosionist „Additive Manufacturing"

Seadme ja tehnoloogia tõhusaks juurutamiseks ja koostöösidemete arendamise eesmärgil osales ma-terjalitehnika ja masinaehituse instituudi delegat-sioon koosseisus (Marek Jõeleht, Lauri Kollo, Meelis Pohlak ja Renno Veinthal) Saksamaal, Dresdenis 25-26. veebruaril toimunud sümpoosionil „International Symposium "Additive Manufacturing“. Ürituse korral-dajaks oli Fraunhoferi instituut ja huvi selle vastu oli suur: huvilisi kogu maailmast oli kaugelt rohkem kui esialgu plaanitud 160. Ettekanded olid hoolsalt valitud ning võimaldasid saada ülevaate tehnoloogia hetke-seisust maailmas. Esindatud olid suuremad kihtlisan-dustehnoloogiate kasutajad ja arendajad: Airbus, Ge-neral Electric, Rolls-Royce, Thales, Siemens, Astrium, Euroopa Kosmoseagentuur (ESA), EOS GmbH, Arcam, Fraunhoferi instituut jt. Sümpoosionil keskenduti an-tud valdkonna viimastele arengutele – enamik ette-kandeid käsitles metalseid materjale, sh lennukitöös-tuses kasutatavaid titaani sulameid. Üritus andis hea ülevaate, kuhu kõrgsuutlike komponentide tootmine on liikumas, millised on valupunktid ning milliste probleemide lahendamisega uurimisasutused antud valdkonnas rinda pistavad.

TTÜ materjalitehnika instituudi doktorant Marek Jõeleht stažeerib sümpoosioni jätkuna Fraunhoferi instituudis järgneva 5 kuu vältel kihtlisandustehno-loogiate valdkonnas. Olulisemateks eesmärkideks on keraamilis-metalsete komposiitide arendus selektiiv-se laserpaagutustehnoloogia abil, toimiva koostöö-võrgustiku loomine kihtlisandustehnoloogiate vald-konnas ja TTÜ-sse soetatava seadme käivitamiseks ja juurutamiseks vajaliku oskusteabe hankimine.

Avatud uste päev

Avatud uste päev 17. märtsil tõi kohale palju noori, kes said sel päeval ülikoolis näha tudengite leiutisi ja teaduskondade ruume ning laboreid. Mehaanikatea-duskonnas toimus infotund, kus tutvustati teadus-konna bakalaureuseõppe erialasid. Toimusid mitmed töötoad, osaleda sai CAD projekteerimise töötoas; näha sai tööstus- ja koduroboteid, droone ja muid erinevaid seadmeid; soojuslaboris tutvustati soojus-energeetika võimalusi, räägiti erinevatest kütustest, püüti soojust pildile ja heideti kiirpilk suurtele katse-rajatistele. Tudengivormel tutvustas oma tegemisi ning oli või-malus näha ja katsetada tudengite kursusetööna val-minud erinevaid masinaid.

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 8/10

The Final conference of project "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" Merili Kukuškin

The fact that higher education is essential to the development of the country and society, is a well-known fact. In addition to bachelor's and master's graduates, also doctoral graduates are expected to amplify the results of the country's economy. Fortu-nately, thanks to various financial and collaboration opportunities, the number of doctoral students is in an upward trend, as well as the scientific level of their work.In order to aid the young PhD students to learn how to write scientific articles and present them to the front of the international audience, Doctoral School of Energy and Geotechnology II has been establis-hed. In addition to seminars and intensive courses, the doctoral school organizes international confe-rences twice a year, where the young PhD students can learn from the recognized professors and more experienced students. This year's conference, "Doc-toral School of Energy and Geotechnology II" took place on 12th-17th January in Pärnu. There were more than 120 participants, including professors and doctoral students from Estonia, Russia, Finland, Latvia, Poland, Ukraine and other European count-ries. Students from Tallinn University of Technology represented electrical drives and power electronics, electrical engineering, electrical engineering and electrical foundations, mining, thermal, and mecha-

nical engineering and mechatronics engineering ins-titutes. In conference, research papers from fields of power electronics, smart electricity grids, electrical, electricity, lighting, automation, robotics, mining, bu-siness and education were presented.The end conference of project "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" agenda was concise and included presentations on various topical issues by professors and doctoral students, on the basis of the submitted articles. The audience was able to ask questions and propose constructive ideas for further development of the research. After an exciting and informative confe-rence day, participants continued their discussions on scientific topics while enjoying different recrea-tion programs, such as the sauna, hot tub, or a pizza restaurant.The conference has a nice tradition to recognize and reward the most active participants and authors of the best articles. Due to this, there is a friendly com-petition that forces participants to harder from year to year. The symposium is a great opportunity for PhD students to introduce their own research, and practice presentation skills in front of international audience. Constructive advice and feedback is always useful. In addition to the research contacts, you can also find plenty of great friends.Being a doctoral student is a privilege. If one has the abilities and opportunities to undertake this path, then one should do it. Doctoral School events enable young researchers to spend time with professors and learn to take at some point over their work ethic and principles.

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 9/10

New devices in the Depart-ment of Materials Engineering

Welcomes new technology: Spark Plasma Sintering (SPS)Spark plasma sintering (SPS; field assisted sintering - technique; FAST) is a sintering process using very fast heating and cooling rates (up to 1000K/min). The temperature is generated by passing a pulse electric current through a powder compact between grap-hite dies, where spark discharges between powder particles results in sintering. This method is similar to hot pressing, which is widely used in powder metal-lurgy. However, spark plasma sintering the method of heating and heat transference are different. Figure 1 shows the operating principle of the SPS device.

Figure 1. Operating principle of the SPS device

Tools used for extrusion (die and punch) are general-ly good electrical conductors (high density graphite) and therefore low voltage (1…10 V) impulses with a duration of a few milliseconds are used for heating. The current ranges from 1 to 10 kA. Heating is done simultaneously with the application of compacting pressure, where the maximum compression force for our SPS device reaches 150 MPa. SPS is used for preparing submicron and nanocrystallic structure materials (ceramic-matrix and metal-matrix com-posite materials, ceramics, cermets, metals, inter-metallic compounds, glass, polymer composites, functional graded materials etc). It is also possible to process refractory metals and compounds (W, Ta, Mo, Nb, Hf) with melting temperature up to 2000 °C

and from which preparation of pore free materials using other methods is very difficult. The maximum working temperature of our spark plasma sintering device reaches 2200 °C and it is possible to produce up to 50 mm diameter cylindrical test pieces. Due to rapid heating and cooling rates, it is possible to con-duct the sintering process in a short amount of time (the whole heating and cooling cycle generally lasts about 60 minutes). The grain growth during sintering remains minimal and ultrafine granulate powder is transformed into an ultrafine structured material. Why is there a need for ultrafine structured mate-rials? Ultrafine structured materials are associated with a considerable rise in material toughness and strength properties. In addition to fast sintering, it is also possible to synthesize new compounds using SPS.There are about 1800 SPS machines in the world, with 2/3 being used industrially. TUT’s device is unique because it is integrated within an environment cont-rol glovebox. The manufacturer, FCT Systeme GmbH, claims that there are only three similar such systems in research institutions in the world. This enables us to avoid contamination and, therefore, safely experi-ment with pyrophoric and reactive powders. Partic-les, which are finely ground in vacuum or protective gas, can easily be treated in the glovebox, within the spark plasma sintering device’s workspace.

Photo 2. FCT Systeme technician Manuel Waterstrat (second right) training the users of SPS-device

Funding for this SPS device came from the moderni-sation of scientific equipment in research institutions project TAP46-2 (SA Archimedes) and the total value exceeded 300 000 euros. This project helps to execu-te the TUT development plan for 2011-2015 and the TUT strategy for R&D for 2006-2015. The device is located in room U06 110 and the usage of the device is coordinated by the Head of the Laboratory Lauri Kollo (first right in the photo).

TTÜ mehaanikateaduskonna infokiri nr 15 (märts 2015) 10/10

www.ttu.ee/mehaanikateaduskondwww.facebook.com/Mehaanika

Telefon: 620 3533, 620 3532E-mail: m@ttu.ee

Shaker-type ball mill Retsch E-Max. Department of Materials Engineering has purchased high energy ball mill E-Max from Retsch. Due to the high energy of balls (the rotational speed of the con-tainer can be up to 2000 min-1) it is possible to synthe-size ultra fine-grained powders. Thanks to the liquid cooling system the milling process can be continuous without cooling breaks. The major advantages of pla-netary milling compared to ball milling are: powerful and quick grinding down to nanorange; wide range of materials for contamination free grinding. The size of the hard alloy milling vessel is 50 ml. The milling device is located in the Laboratory of Powder Technology in room U06-114. The person res-ponsible for the device is Lauri Kollo (tel. 620 3356) who coordinates the use of the device and conducts user trainings.

Potentiostat for tribo-corrosion studies Department of Materials Engineering has purchased potentiostat EmStat3+ from PalmSens. This potenti-ostat will be used together with CETR/Bruker UMT-2 tribometer to enable tribo-corrosion studies. Both devices are computer controlled and various test sequences are available. Potentiostat enables to stu-dy the corrosion behaviour and corrosion rates of the materials, to find the most corrosive resistant one and to make wear tests with controlled corrosion rate. The device has eight current ranges from 1 nA to 100 mA; the potential could be varied in the ran-ge from -4 … +4 V. The potentiostat is located in the Research Laboratory of Tribology in room U06-206. Responsible person and designated user is Maksim Antonov.

High Energy Ball Mill Retsch E-Max