„Naszym głównym celem jest współpraca z przemysłem i dostarczanie rozwiązań płynących z nauki do przemysłu”.

dr inż. Michał Kwiecień, Dyrektor Łukasiewicz - Krakowskiego Instytutu Technologicznego, w rozmowie

z Mariuszem Blimelem na łamach czasopisma Nauka Innowacje Biznes.

Mariusz Blimel: Jak doszło do powstania Łukasiewicz - Krakowskiego Instytutu Technologicznego?

dr inż. Michał Kwiecień: Łukasiewicz - Krakowski Instytut Technologiczny powstał 1 kwietnia 2020 roku w wyniku połączenia dwóch krakowskich instytutów: Instytutu Odlewnictwa oraz Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Proces polegał na włączeniu Łukasiewicz - Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania do Łukasiewicz - Instytutu Odlewnictwa, jednocześnie została podjęta decyzja o zmianie nazwy instytutu na Łukasiewicz - Krakowski Instytut Technologiczny. 

M.B.: Jakie specjalności naukowo-badawcze rozwijane są w Łukasiewicz - Krakowskim Instytucie Technologicznym?

M.K.: Działalność badawcza instytutu w ostatnim czasie intensywnie się rozszerza. Do niedawna główną specjalizacją instytutu były zagadnienia związane z całym zakresem procesu technologicznego, dotyczącego wytwarzania elementów głównie z metalu. Mówiąc o całym ciągu technologicznym mam tu na myśli, zaprojektowanie konkretnego detalu, dobór odpowiedniego materiału, z którego ma zostać wytworzony, zaprojektowanie technologii jego wytwarzania, produkcja krótkiej serii, a na końcu kontrola jakości uzyskanego produktu. W ostatnim czasie działalność badawcza instytutu została rozszerzona o dwa bardzo istotne w obecnych czasach obszary tj. zrównoważone źródła energii oraz o technologie dla medycyny. Takie działanie pozwoliło na dywersyfikację oferty instytutu a jednocześnie dało przestrzeń do jego intensywnego rozwoju. W Łukasiewicz – Krakowskim Instytucie Technologicznym mamy możliwość prowadzenia badań w warunkach zbliżonych do przemysłowych, dlatego ich rezultaty mogą być bardzo cenne dla różnych gałęzi przemysłu.  

M.B.: Proszę powiedzieć, na czym polega unikatowość Łukasiewicz - Krakowskiego Instytutu Technologicznego?

M.K.: Unikatowość Łukasiewicz - Krakowskiego Instytutu Technologicznego polega na jego zróżnicowaniu. Zagadnienia, które na pierwszy rzut oka mogą wydawać się bardzo odległe, jednak w rzeczywistości wcale takie nie są. W chwili obecnej instytut realizuje prace badawczo-rozwojowe w pięciu centrach badawczych: Centrum Technologii Odlewania, Centrum Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, Centrum Badań Materiałowych, Centrum Zrównoważonych Źródeł Energii oraz Centrum Biomedycznych Technologii Aplikacyjnych.

M.B.: Na jakich obszarach badawczych koncentrują się wspomniane centra?

M.K.: W Centrum Technologii Odlewania realizowane są badania obejmujące cztery obszary. Pierwszy dotyczy stopów żelaza, niklu i kobaltu. Następny to obszar stopów metali nieżelaznych. Kolejnym jest obszar technologii formy, a czwarty to obszar komputerowego wspomagania technologii. Centrum Zaawansowanych TechnologiiWytwarzania działa w obszarach addytywnych technologii wytwarzania, obróbki skrawaniem i narzędzi oraz technik spiekania.

Centrum Badań Materiałowych skupia się w głównej mierze na badaniu zależności i charakterystyce struktury. W tym Centrum badania realizowane są w dwóch obszarach: badań wysokotemperaturowych i badań korozyjnych. 

Centrum Zrównoważonych Źródeł Energii zajmuje się odnawialnymi źródłami energii, biopaliwami oraz magazynowaniem energii. 

Centrum Biomedycznych Technologii Aplikacyjnych koncentruje się na obszarach zaawansowanych biomateriałów i prototypowania lab-on-chip, obszarze implantów i biokorozji oraz obszarze biosensorów i urządzeń medycznych. 

Tak jak wspomniałem wcześniej, obszary badawcze Łukasiewicz – Krakowskiego Instytutu Technologicznego na pierwszy rzut oka mogą wydawać się bardzo odległe jednak w rzeczywistości są to kompetencje rozwijane przez lata w instytucie, ale ukierunkowane na nowe obszary. Kadrowo stanowimy interdyscyplinarny zespół. Instytut zatrudnia około 200 osób, a rok 2022 jest pierwszym rokiem intensywnego rozwoju, również w zakresie pozyskiwania nowych pracowników.

Centrum Badań Materiałowych 

M.B.: Proszę powiedzieć do jakich gałęzi przemysłu skierowana jest oferta instytutu?

M.K.: Oferta Łukasiewicz – Krakowskiego Instytutu Technologicznego skierowana jest do wielu różnych gałęzi przemysłu. Jesteśmy otwarci na współpracę zarówno z małymi jak i dużymi przedsiębiorstwami, co istotne nie zamykamy się tylko na współpracę krajową, ale realizujemy wiele przedsięwzięć z partnerami zagranicznymi. Jeśli chodzi o konkretne gałęzie przemysłu to jest to przemysł ciężki taki jak branża odlewnicza, metalurgiczna, narzędziowa, transportowa, ale także przemysł energetyczny, szczególnie obszar zrównoważonych źródeł energii. Nową branżą, dla której kierujemy swoją ofertę jest branża medyczna w zakresie zarówno materiałów jak i urządzeń medycznych. 

M.B.: W czym przejawia się przewaga konkurencyjna instytutu?

M.K.: Największą przewagą konkurencyjną instytutu jest jego kompleksowość i zróżnicowanie. Jesteśmy w stanie zaproponować rozwiązania technologiczne poczynając od symulacji komputerowych danego rozwiązania przez wykonanie serii próbnej elementu, aż po kontrolę jakości i wprowadzenie na rynek. 

Naszym głównym celem jest współpraca z przemysłem i dostarczanie rozwiązań płynących z nauki do przemysłu. Prowadzimy badania naukowe, gdyż one są źródłem i inspiracją innowacyjnych pomysłów. W moim przekonaniu rozwój naukowy pracowników jest bardzo istotny i stanowi proces, którego ciągłość należy zapewnić, jeśli chce się osiągać zadawalające wyniki we współpracy z przemysłem i proponować nowoczesną ofertę współpracy dla biznesu. 

Centrum Zrównoważonych Źródeł Energii

 M.B.: Informacja jest bardzo ważna, w gospodarce, przemyśle. Naukowiec ma rozumieć jak działa współpraca z przemysłem, a przy tym powinien nadal prowadzić badania, czyli rozwijać się naukowo…

M.K.: Przemysł czerpie z badań i dokonań nauki. Potrzeby przemysłu są podstawowym źródłem rozwoju nauki i badań. Nasz instytut wpisuje się w formułę partnerstwa i współpracy z przemysłem. Jesteśmy po to, by służyć rozwojowi przemysłu i gospodarki.

Sposób działania instytutów Sieci Badawczej Łukasiewicz różni się od pozostałych jednostek naukowych w kraju. Wynika to z zaprojektowanego strumienia źródeł finansowania. Instytuty finansowane są z trzech źródeł: subwencji MEiN, projektów B+R, działalności komercyjnej i komercjalizacji. Taka projekcja źródeł finansowania kreuje sytuację, w której pracownicy instytutu pracują w warunkach jak najbardziej zbliżonych do przedsiębiorstwa. Ważne jest zrozumienie tego jak działa świat biznesu, przemysłu i gospodarki, aby w ofercie współpracy instytutu była zawarta atrakcyjna odpowiedź na potrzeby przemysłu. 

M.B.: Dziękuję za rozmowę. 

Odlewnictwo 

 Dział Laboratorium oraz Centra Badawcze Łukasiewicz – Krakowskiego Instytutu Technologicznegoświadczą usługi badawcze w zakresie:

• mikrostruktury
• składu chemicznego i fazowego
• badań nieniszczących
• właściwości mechanicznych
• właściwości fizycznych
• właściwości termofizycznych
• właściwości termodynamicznych
• mechanizmów korozji wysokotemperaturowej materiałów na bazie żelaza, niklu, tytanu
• wysokotemperaturowego oddziaływania ciecz/materiał stały

Łukasiewicz – KIT prowadzi także badania w ramach Laboratorium Akredytowanego w zakresie akredytacji Nr AB 197:

• badania wyrobów i materiałów konstrukcyjnych (w tym metali i ich stopów, kompozytów, ceramiki)
• badania dotyczące inżynierii środowiska; środowiska pracy, pomieszczeń i obiektów budowlanych, maszyn i urządzeń
• badania maszyn i urządzeń, wyrobów i wyposażenia

Dział Certyfikacji Łukasiewicz – Krakowskiego Instytutu Technologicznego jest jednostką certyfikującą wyroby, która działa zgodnie z przyjętą Polityką Jakości. Potwierdzeniem kompetencji jednostki jest Certyfikat Akredytacji AC 030, wydany przez Polskie Centrum Akredytacji.

Łukasiewicz – Krakowski instytut Technologiczny prowadzi postępowania certyfikacyjne w zakresie certyfikacji wyrobów, maszyn i urządzeń, w szczególności:

• wyrobów budowlanych w obszarze regulowanym prawnie,
• maszyn i urządzeń w obszarze dyrektywy maszynowej, hałasowej i kompatybilności elektromagnetycznej,
• dobrowolnej certyfikacji zgodności wyrobów.

Dział produkcji - maszyny pakujące

 Dział Produkcji

Bazując na wieloletnim doświadczeniu Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny projektuje i wytwarza oprzyrządowanie, urządzenia i maszyny dla przemysłu farmaceutycznego, kosmetycznego, chemicznego i rolno-spożywczego, które mogą funkcjonować jako jednostki samodzielne albo komponenty wielofunkcyjnych linii do konfekcjonowania substancji ciekłych lub stałych, w tym:

• maszyny do automatycznego i półautomatycznego dozowania cieczy z funkcją zamykania opakowań
• maszyny do pakowania tabletek, drażetek, kapsułek oraz innych drobnych obiektów
• liczarki do automatycznego i półautomatycznego odliczania tabletek
• znakowarki kartoników do nanoszenia na ich powierzchni znaków alfanumerycznych
• etykieciarki do automatycznego naklejania etykiet samoprzylepnych
• maszyny do oczyszczania butelek do automatycznego i półautomatycznego usuwania z wnętrza opakowań drobnych zanieczyszczeń
• linie technologiczne, monobloki do automatycznego dozowania, zamykania i etykietowania oraz inne nietypowe maszyny i urządzenia zaprojektowane zgodnie ze szczególnymi wymaganiami Klienta

Łukasiewicz - KIT świadczy również usługi o charakterze doradczym, remontowym i serwisowym w zakresie urządzeń dozujących, pakujących, znakujących i etykietujących, w tym:

• modernizacja maszyn i urządzeń,
• wykonywanie części zamiennych na zamówienie Klienta.

 (foto: Centrum Zaawansowanych Technologii Wytwarzania Druk 3D)

Projekty  Łukasiewicz- Krakowskiego Instytutu Technologicznego

Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny we współpracy z innymi jednostkami naukowymi oraz przedsiębiorstwami działającymi w wielu branżach prowadzi krajowe i międzynarodowe projekty badawcze i badawczo-rozwojowe. 

Oto kilka przykładowych projektów realizowanych w Centrach Badawczych Instytutu:

Narzędzia do maszyn leśnych

Opracowanie innowacyjnych elementów roboczych maszyn i urządzeń stosowanych w leśnictwie i produkcji biomasy drzewnej z wykorzystaniem technologii odlewania i wysokoenergetycznej technologii laserowej napawania warstwy wierzchniej. Zastosowanie nowego, wysokojakościowego materiału zwiększa atrakcyjność, jakość, a przede wszystkim trwałość eksploatacyjną narzędzi.

Projekt realizowany we współpracy z Łukasiewicz – Poznańskim Instytutem Technologicznym oraz firmą P.I.O. Specodlew Sp. z o.o.

Polskie rozwiązania napędu elektrycznego w kołach (4WHED)

Projekt zakłada zaprojektowanie, wykonanie i przetestowanie w warunkach laboratoryjnych i drogowych nowoczesnego napędu bezpośredniego z silnikami zabudowanymi w kołach samochodu elektrycznego. Testy zostaną przeprowadzone na zelektryfikowanym samochodzie. Projekt obejmuje opracowanie technologii wykonania elementów silników oraz opracowanie układu sterowania dwoma lub czterema silnikami. Ma on na celu przygotowanie kompleksowej technologii umożliwiającej oferowanie napędów wykorzystujących silniki elektryczne montowane w kołach pojazdów elektrycznych. 

Projekt realizowany we współpracy z Łukasiewicz – Instytutem Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL

Dostosowywanie procesów przetwarzania materiałów ODS do przyrostowego wytwarzania elementów wysokotemperaturowego sprzętu pracującego w środowiskach agresywnych (Tailoring ODS materials processing routes for additive manufacturing of high-temperature devices for aggressive environments (WP5 – LPBF and post processing)

Celem projektu „topAM” jest opracowanie nowatorskich nanostrukturalnych materiałów metalowych, z których za pomocą wytwarzania przyrostowego (Druk 3D) można będzie wykonywać elementy o skomplikowanych strukturach i kształtach stanowiące części urządzeń pracujących w środowiskach agresywnych. topAM jest ukierunkowany na rozwój wysokotemperaturowych stopów wzmocnionych dyspersyjnie nanotlenkiem/azotkiem (ODS) na bazie Fe, Ni i NiCu wykorzystywanych następnie do przyrostowego wytwarzania głowic palników gazowych oraz komponentów do wysokotemperaturowych wymienników ciepła, jako przykładów przemysłowego zastosowania tych elementów w ekstremalnych i bardzo agresywnych środowiskach. Zastosowanie nowatorskich materiałów pozwoli na działanie urządzeń w ekstremalnych i zmiennych warunkach atmosferycznych, zwiększy ich efektywność energetyczną, przyczyni się do powstania technologii niskoemisyjnych, przy jednoczesnym skróceniu okresów konserwacji i przestojów dzięki wydłużeniu żywotności wykorzystywanych w nich elementów. 

Projekt HORIZON 2020 realizowany jest w ramach Stowarzyszenia SPIRE.

Wysokowydajna ceramika narzędziowa o strukturze dwufazowej do skutecznej obróbki nadstopów niklu (DuplexCER)

Projekt obejmuje kompleksowe rozwiązanie od koncepcji składu chemicznego i fazowego nowych materiałów, przez optymalizację parametrów spiekania, badania materiałowe oraz wytworzenie prototypowych narzędzi skrawających i technologiczne próby skrawania. Kompozyty oparte na osnowie z tlenku glinu będą zawierały znacznie zmniejszoną ilość Surowców Krytycznych (CRM) tj. kobalt (Co) i wolfram (W). Projekt zakłada również badania nad wykorzystaniem materiałów CRM pochodzących z recyklingu płytek skrawających jako surowca w procesie produkcji kompozytów DuplexCER. Połączenie faz tlenkowych i węglikowych w starannie zaprojektowanej strukturze poprawi twardość, odporność na pękanie i odporność na zużycie kompozytów DuplexCER. Dzięki wyżej wymienionym właściwościom narzędzia skrawające wykonane z kompozytów DuplexCER mogą częściowo zastępować narzędzia wykonane z węglików spiekanych (ze względu na wyższą twardość i wydajność w podwyższonych temperaturach), ceramiki (ze względu na wyższą odporność na pękanie) oraz materiałów supertwardych (ze względu na lepszy stosunek wydajności do ceny).

Projekt realizowany we współpracy z firmą JG Group Sp. z o.o.

Biokompatybilne materiały o podwyższonych właściwościach mechanicznych wytwarzane metodami przyrostowymi (MeMaTiC)

Projekt dotyczy opracowania technologii wytwarzania przyrostowego elementów z: mieszaniny proszków metali znacząco różniących się temperaturą topnienia a także ciężarem właściwym oraz materiałów kompozytowych (MMC – Metal Matrix Composites) o osnowie tytanu. Celem głównym projektu jest eliminacja czynników/pierwiastków szkodliwych i chorobotwórczych z materiałów wykorzystywanych do produkcji implantów i elementów dla potrzeb medycyny rekonstrukcyjnej. Elementy wytworzone z nowo opracowanych materiałów/mieszanin charakteryzują się właściwościami fizykomechanicznymi na zbliżonym poziomie do wcześniej używanych stopów na bazie tytanu. W ramach projektu opracowywana jest metodologia doboru parametrów technologicznych procesu SLM w przypadku stosowania mieszanin materiałów o różnych właściwościach.

(foto: Projekt spektroskopia)

 Dotacja celowa Prezesa Centrum Łukasiewicz

Badania spektroskopowe i mikroskopowe interakcji międzykomórkowych

Projekt ma na celu zaprojektowanie i zastosowanie wybranych metod spektroskopowych i mikroskopowych do nano-sondowania, modelowania i rozpoznawania interakcji między erytrocytami i komórkami śródbłonka naczyniowego na poziomie molekularnym. Właściwe zdefiniowanie takiego oddziaływania międzykomórkowego może mieć kluczowe znaczenie w badaniach nad procesami sercowo-naczyniowymi i rozwojem chorób cywilizacyjnych.

Projekt SONATA-BIS finansowany przez Narodowe Centrum Nauki realizowany w konsorcjum z Łukasiewicz - PORT oraz we współpracy z Uniwersytetem Technologicznym w Dublinie.

*Materiały, zdjęcia: zasoby Krakowski Instytut Technologiczny - Sieć Badawcza Łukasiewicz.