Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Novi kompozitni materiali s kovinsko matrico, ojačano z nanodelci ter izdelani s selektivnim laserskim taljenjem za aplikacije v orodjarstvu

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.04.02  Tehnika  Materiali  Kovinski materiali 

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Ključne besede
Nano kompozit s kovinsko matrico, selektivno lasersko taljenje, nanodelci za ojačitev, nizkotemperaturno nitriranje v plazmi, dodajalna tehnologija, celična struktura, dislokacijske celice, oksidni nanodelci, TiC, TiB2, oksidi redkih zemelj, nerjavno jeklo 316L, maraging jeklo M300, orodno jeklo H13
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (20)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  29158  dr. Elena Chernyshova  Fizika  Raziskovalec  2020 - 2023  127 
2.  19165  dr. Marjetka Conradi  Fizika  Raziskovalec  2020 - 2023  164 
3.  25126  dr. Črtomir Donik  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  317 
4.  00582  dr. Miran Gaberšček  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  902 
5.  10842  dr. Matjaž Godec  Materiali  Vodja  2020 - 2023  884 
6.  32545  dr. Matej Hočevar  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2023  160 
7.  18475  dr. Aleksandra Kocijan  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  256 
8.  26027  dr. Andraž Kocjan  Materiali  Raziskovalec  2021  74 
9.  51955  dr. Jakob Kraner  Materiali  Mladi raziskovalec  2020 - 2021  43 
10.  53121  Tjaša Kranjec  Materiali  Raziskovalec  2021  14 
11.  38186  dr. Simon Malej  Materiali  Raziskovalec  2023  52 
12.  10429  dr. Miran Mozetič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2020 - 2023  1.358 
13.  28660  dr. Irena Paulin  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  317 
14.  15269  dr. Bojan Podgornik  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  1.138 
15.  37779  dr. Francisco Ruiz Zepeda  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2022  239 
16.  16095  dr. Danijela Anica Skobir Balantič  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2023  133 
17.  25498  dr. Barbara Šetina Batič  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2023  257 
18.  37049  Martin Topole  Materiali  Mladi raziskovalec  2020 - 2022  22 
19.  20048  dr. Alenka Vesel  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2020 - 2023  697 
20.  24284  dr. Franci Vode  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2023  159 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0206  Inštitut za kovinske materiale in tehnologije  Ljubljana  5051622000  6.101 
2.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.237 
3.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.855 
Povzetek
V predlaganem projektu želimo razviti nove kompozitne materiale s kovinsko matrico na osnovi jekla ter ojačane z nanodelci (MMNC) z mehanskimi, korozijskimi in obrabnimi lastnostmi, ki bodo presegale najsodobnejše materiale za orodjarske aplikacije, ki so trenutno na voljo na trgu. Takšno izboljšavo je možno doseči s kombinacijo dveh ali več materialov z bistveno različnimi lastnostmi. Za razvoj takega materiala bomo uporabili sinergijo inovativnih pristopov izdelave in post-obdelave. Široko uporabni postopki konvencionalne metalurgije sicer omogočajo izboljšanje lastnosti MMNC, po drugi strani pa dodajalne izdelovalne tehnologije (AM) odpirajo povsem nove perspektive pri izdelavi MMNC. Prednosti teh tehnologij so v svobodi mešanja prahov (vhodnega materiala), izbiri oblike in prihranku materiala. Manjše število proizvodnih korakov pomeni manjšo porabo energije za proizvodnjo, kar ima neposreden vpliv na emisijo toplogrednih plinov. Z ekonomskega vidika pa je pomembna predvsem krajša pot od izdelave do plasiranja novih izdelkov na trg. Za uresničitev ambicioznih ciljev predlaganega projekta bomo uporabili skrbno načrtovane korake, kjer bomo poleg konvencionalnih metod uporabili tudi inovativne procesne in post-procesne tehnologije izdelave in obdelave materiala. V prvem koraku bomo uporabili štiri različne postopke mešanja komercialno dostopnih prahov nerjavnega jekla 316L, maraging jekla M300 in orodnega jekla H13 z nanodelci za ojačanje. V drugem koraku bo ta mešanica uporabljena kot vhodni material za izdelavo MMNC materiala s selektivnim laserskim taljenjem (SLM). Pri tem postopku bomo spreminjali procesne parametre, kot so moč laserja, ogrevanje podlage, plinska atmosfera. Eden od inovativnih postopkov v tem koraku bo vpeljava kisika v talino preko oksidativne atmosfere in posledično ojačanje materiala z nanooksidi. Naslednji inovativni pristop bo vpeljava atomarnega dušika v atmosfero komore z namenom delnega nitriranja materiala med SLM procesom izdelave materiala. V tretjem koraku bomo obravnavali post-procesno obdelavo SLM MMNC, to je optimizacija toplotne obdelave in nizkotemperaturnega nitriranja v plazmi. Ta korak je izrednega aplikativnega pomena za proizvodnjo orodjarskih komponent, saj trenutno ti postopki še niso prilagojeni oziroma optimizirani za SLM materiale. V zadnjem koraku bosta najobetavnejša MMNC mešanica in SLM postopek prenesena na industrijsko opremo, s katero razpolaga sofinancer projekta MARSI. Le-ta predstavlja vodilno slovensko podjetje na področju dodajalnih izdelovalnih tehnologij za proizvodnjo komponent za orodjarstvo. Na širši ravni bodo dosežki projekta utrdili konkurenčnost in rast slovenskih visokotehnoloških podjetij s področja avtomobilske industrije, orodjarstva ter ostalih sektorjev, kar jim bo omogočalo zadovoljevanje potreb evropskega in svetovnega trga. Kljub aplikativni naravnanosti projekta pa bo intenzivno interdisciplinarno sodelovanje povezalo raziskovalce s področij metalurgije, fizike, kemije in strojništva. Pričakovati je, da bodo rezultati temeljnih znanstvenih raziskav, vključenih v projekt, odprli pot novim raziskovalnim področjem na področju SLM tehnologij izdelave.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno