Konstruiranje triboloških površin z naprednimi kovinskimi dodajnimi tehnologijami – TriboADAM

Projekt se osredotoča na sistematično in celovito analizo učinkov postopka AM (dodajalne tehnologije) na standardizacijo, kvalitete površin, mikrostrukturo, tribološko vedenje in industrijsko uporabo.

Industrija 4.0 vključuje pametne proizvodne sisteme in napredne informacijske tehnologije in je eden izmed ključnih gonilnikov evropske in slovenske gospodarske rasti, ki že sedaj prispeva 15% BDP. Dodajalne tehnologije (additive manufacturing – AM), ena izmed oblik 3D tiskanja, postajajo uveljavljen del proizvodnje v pametnih tovarnah. Zaradi napredka v zadnjem desetletju AM niso več omejene zgolj na izdelavo prototipov, temveč so popolnoma spremenile način snovanja, razvoja, proizvodnje in distribucije izdelkov. AM kovin temelji na uporabi laserskih tehnologij, npr. praškaste kadi in nanosa kovin, kar omogoča pretaljevanje praškov v trdnine. AM velja za revolucionarno tehnologijo, ker izdelki niso več proizvedeni z odvzemanjem materiala, kar fundamentalno spremeni marsikateri aspekt zasnove in proizvodnje za večino industrije 4.0.

V tem projektu bo uporabljen bo nov pristop analiziranja mikrostruktur ter tribološke in površinske integritete pod enakimi pogoji kot funkcija procesnih AM parametrov, kar bo pomenilo popolnoma novo stanje tehnike na tem področju. Vpliv površinske integritete, mehanskih lastnosti in mikrostrukture na AM izdelke, njihovo trenje, obrabo, mehanizme mazanja v suhem in mazanem bo sistematsko in celostno analiziran za več materialov, relevantnih za industrijske aplikacije, iz česar bo izhajalo več znanstvenih in tehnoloških prelomnih odkritij. Tvorjenje specifičnih površinskih tekstur z nastavljanjem AM procesnih parametrov in velikosti prahu bo uporabljeno za prilagajanje fizikalno-kemijskih lastnosti (omočljivost, površinska energija), kar ni bilo predlagano še nikoli prej. Določen bo vpliv fizikalno-kemijskih lastnosti (omočljivost, površinska energija), ki je posledica specifično nastavljenih AM površinskih tekstur, na mehanizme mazanja preko mejnega zdrsa. Zagotovljeno bo ponovljivo izdelovanje površin s takimi karakteristikami za različne industrijske aplikacije. To bo prikazalo potencial AM tehnologij za uporabo pri različnih pogojih, relevantnih za industrijo. Razvita bo industrijsko relevantna “standardizacija” podatkov, ki popisujejo AM procesne parametre in posledično tribološko vedenje, površinsko integriteto, mikrostrukturo, mehanske in fizikalno-kemične lastnosti komponent za izbrani material in prah.

Faze projekta in njihova realizacija:DS1 – Izbor materialov, prahov, maziv in parametrov AM procesa ter priprava vzorcev (vodilni partner: SiEVA)

Naloga 1.1: Izbor industrijskih aplikacij, materialov in prahov): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.2: Izbor osnovnih maziv in aditivov (SiEVA, TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.3: Izbira parametrov AM procesa (SiEVA): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.4: Priprava vzorcev (TINT, SiEVA): Ta naloga je bila realizirana.

DS2 – Površinsko meroslovje & površinska integriteta (vodilni partner: TINT)

Naloga 2.1: Površinska topografija in teksture (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 2.2: Nano skala topografije in tekstur (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 2.3: Obstoj in lastnosti por, praznin in pomankljivosti (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS3 – Mikrostruktura, mehanske in fizikalno-kemijske lastnosti površin (vodilni partner: TINT)

Naloga 3.1: Karakterizacija mikrostruktur (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 3.2: Površinske mehanske lastnosti (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 3.3: Omočljivost, razširjanje in površinska energija (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS4 – Tribologija suhih in mazanih kontaktov (Vodilni partner: TINT)

Naloga 4.1: Definiranje kontaktnih pogojev in tribološkega testiranja (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 4.2: Tribometrične analize (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS5 – Prilagajanje AM površinskih lastnosti (Vodilni partner: TINT)

Naloga 5.1: Podatkovna baza površinske integritete (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS6 – Popisovanje triboloških mehanizmov in snovanje triboloških površin (Vodilni partner: TINT)

Naloga 6.1: Popisovanje triboloških mehanizmov (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 6.2: Snovanje triboloških površin (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS7 – Validacija v dejanskem merilu (vodilni partner: SiEVA)

Naloga 7.1: Tribološko vrednotenje AM površin (SiEVA): Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 7.2: Laboratorijska AM tribološka metodologija validiranja (TINT): Ta naloga je bila realizirana.

DS8 – Vodenje (vodilni partner: TINT)

Naloga 8.1: Koordinator, SB and DEB dejavnosti: Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 8.2: Vodenje dnevnih dejavnosti: Ta naloga je bila realizirana.

DS9 – Koriščenje in razširjanje (vodilni partner: SiEVA)

Naloga 9.1: Zagotavljanje javnega poročanja rezultatih: Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 9.2: IPR in industrializacija: Ta naloga je bila realizirana.