Projekti / Programi
Konstruiranje triboloških površin z naprednimi kovinskimi dodajnimi tehnologijami - TriboADAM
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.11.03 |
Tehnika |
Konstruiranje |
Specialna razvojna znanja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
Aditivna proizvodnja, kovine, kovinski prah, tribologija, trenje, obraba, mazanje, površinska topografija, površinska integriteta, metrologija, tehnologija praškaste kadi, selektivno lasersko taljenje
Raziskovalci (16)
Organizacije (2)
Povzetek
Aditivna proizvodnja (AM) in industrija 4.0 sta tesno povezana. Skupaj so ključni dejavnik gospodarske rasti današnje industrializirane države. AM, ki se je začel kot draga tehnologija izdelave prototipov in zapletenih konstrukcij, je zdaj pritegnila pozornost industrijskega in avtomobilskega sektorja, kjer naj bi spremenila načine oblikovanja in izdelave izdelkov. Izdelava inženirskih izdelkov z uporabo AM je postopek od spodaj navzgor. Kovinske praške dovajamo v lasersko napravo, kjer se topijo po plasteh, tako da nastane en sam sestavni del, ki praktično nima odpadnih snovi. Take komponente so lahko izdelane praktično brez omejitev glede njihove notranjo ali zunanjo strukturo, kar pomeni, da se funkcije, kot so hladilni kanali, lahko vnesejo na idealnih lokacijah ali pa lahko izdelamo idealne oblike za zmanjšanje napetosti, kar vodi do komponent, ki so bolje prilagojene njeni nalogi in, ki potrebujejo manj vzdrževanja in imajo daljšo življenjsko dobo. To so pomembni vidiki, ko sledimo proizvodnim postopkom, ki imajo manjši vpliv na okolje v celotnem življenjskem ciklu. Dejstvo, da imajo danes najpomembnejše svetovne korporacije svoj „kampus za AM“, razkriva dva pomembna vidika procesa: prvič, ta raven zanimanja in naložb vodilnih svetovnih podjetij pomeni, da je AM ključnega pomena za prihodnost proizvodnje; in drugič, da je za doseganje polnih koristi AM potrebno še veliko raziskav in razvoja. Projekt TriboADAM obravnava kritični vidik AM: kako vplivi AM obdelave vplivajo na integriteto površin komponent in, kar je najbolj kritično, kako lahko dosežemo želene lastnosti površin z vidika triboloških lastnosti, da povečamo potencial AM za proizvodnjo inženirskih komponent. Ker je skoraj vsaka inženirska komponenta v fazi uporabe tudi v kontaktih, ki so pomembni za trenje, je skrb za doseganje optimalnih triboloških površin ključna. Cilji tega projekta vključujejo materialne in meroslovne analize vplivov parametrov AM na integriteto površin, mehanske in fizikalno-kemijske lastnosti površin ter mikrostrukture sestavnih delov; temeljno razumevanje tribološkega vedenja na nano-mikro lestvici; industrijsko pomemben nabor podatkov o standardizaciji površin, ki se nanaša na parametre AM; in zasnovati predvidljive tribološke kontaktne površine, ki ustrezajo potrebnim funkcionalnostim glede trenja, obrabe, mazanja in trajnosti. Le s poznavanjem kritičnih mej, v katerih lahko nadzorujemo AM, bomo lahko prilagodili površine, da se najbolje odzovejo glede na tribološko funkcijo, na primer glede na možnosti mazanja, ki ustrezajo zahtevam glede zmogljivosti. Zelo vznemirljiva je tudi možnost, da je AM sam po sebi sposoben ustvariti primernejše površine kot običajni postopki od zgoraj navzdol; površine, ki so teksturirane tako, da v kombinaciji z določenimi mazivi delujejo veliko bolje, kot bi sicer bilo mogoče. TriboADAM je projekt, ki ga podpira industrija. SiEVA, podjetje za raziskave in razvoj, ki ga je leta 2011 ustanovilo več zelo uspešnih mednarodno znanih slovenskih podjetij, predvideva, da bo AM vplival na orodja za brizganje, kompleksne oblike zobnikov, prilagojene dele kompresorjev, lahke hidravlične ventile in cilindre. Da bi uspel pri izdelavi tribološko prilagojenih delov, se je SiEVA obrnila na Laboratorij za tribologijo in površinske nanotehnologije (TINT), enega vodilnih svetovnih centrov za tribologijo, s poudarkom na površinskem inženiringu in prevlekah, zelenem mazanju in površinskih filmih od nano- do makro skale. Skupaj načrtujeta interdisciplinarni raziskovalni program, ki ne bo vodil le k doseganju tehničnih ciljev, temveč bo vplival tudi na družbeni ravni s koristmi v smislu zmanjšanja onesnaževanja in varčevanja z energijo in viri.
