Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Visokotrdnostna aluminijeva zlitina za selektivno lasersko taljenje in aplikacije z zahtevano nizko težo

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.04.00  Tehnika  Materiali   

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Ključne besede
Visokotrdnostne aluminijeve zlitine, kovinski prahovi, dodajalne tehnologije, selektivno lasersko taljenje, mikrostrukturna karakterizacija, korozijska odpornost, mehansko testiranje, nanodelci, prehodne kovine, prah redkih zemelj, in-situ predgrevanje podlage, plazemska obdelava površine prahov
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
15.625,58
A''
3.162,5
A'
7.730,91
A1/2
11.562,01
CI10
26.771
CImax
1.673
h10
71
A1
52,32
A3
18,76
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 14. april 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis, arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  1.267  35.413  30.233  23,86 
Scopus  1.315  39.173  33.731  25,65 
Raziskovalci (18)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  29158  dr. Elena Chernyshova  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  120 
2.  25126  dr. Črtomir Donik  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  314 
3.  00582  dr. Miran Gaberšček  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  900 
4.  10842  dr. Matjaž Godec  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  881 
5.  18475  dr. Aleksandra Kocijan  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  253 
6.  51955  dr. Jakob Kraner  Materiali  Mladi raziskovalec  2021  41 
7.  38186  dr. Simon Malej  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  51 
8.  10429  dr. Miran Mozetič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2021 - 2024  1.352 
9.  52423  dr. Domen Paul  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2021 - 2024  22 
10.  28660  dr. Irena Paulin  Materiali  Vodja  2021 - 2024  314 
11.  15269  dr. Bojan Podgornik  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  1.130 
12.  54940  dr. Dean Popović  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2021 
13.  37779  dr. Francisco Ruiz Zepeda  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  233 
14.  16095  dr. Danijela Anica Skobir Balantič  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  131 
15.  25498  dr. Barbara Šetina Batič  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  242 
16.  55814  Nejc Velikajne  Materiali  Mladi raziskovalec  2022 - 2024  14 
17.  38187  dr. Tim Verbovšek  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2022 - 2024  24 
18.  20048  dr. Alenka Vesel  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2021 - 2024  689 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  20.916 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.600 
3.  0206  Inštitut za kovinske materiale in tehnologije  Ljubljana  5051622000  5.974 
Povzetek
Cilj predlaganega projekta je razviti novo visokotrdnostno Al zlitino, ki bo neposredno primerna za izdelavo z dodajalno tehnologijo (AM). Izhodišče za razvoj sestave nove zlitine bo predstavljala komercialna AA7075 zlitina. Pričakuje se, da bo imela nova zlitina izboljšane mehanske lastnosti ob hkratnem izpolnjevanju zahtev AM tehnologije, še posebej selektivnega laserskega taljenja (SLM). Izhodiščna AA7075 Al zlitina predstavlja visokotrdnosten material z nizko težo ter ugodno kombinacijo lastnosti, kot so visoka toplotna prevodnost, visoka trdnost in odlične mehanske lastnosti. Je široko uporabna za različne funkcionalne strukture v vesoljskih in drugih podobnih tehnologijah. Uporaba komercialno izdelanih prahov iz visokotrdnostnih Al zlitin je trenutno še zelo omejena, predvsem zaradi obsežnega pojava pokanja materiala med SLM procesom. Glavni izziv izdelave zlitne oz. izboljšanje njene sposobnosti za AM izdelavo je v zmanjšanju območja strjevanja zlitine, udrobnitvi velikosti zrn Al matrice in realizaciji bimodalne mikrostrukture. Za uresničitev ambicioznega cilja predlaganega projekta bomo izvedli natančno zasnovane procesne korake: razvoj sestave nove visokotrdne Al zlitine, priprava prahu, adaptacija SLM procesa in poprocesna toplotna obdelava. V zadnjem koraku se bodo na laboratorijski ravni razviti postopki prenesli na industrijsko raven. Kemijska sestava za novo visokotrdnostno Al zlitino bo oblikovana s pomočjo računalniško podprtega modeliranja in bo osnovana na dveh pristopih: (I) dodatek elementov (Si, Fe,…) v talino AA7075 za znižanje območja strjevanja in (II) dodatek elementov redkih zemelj (RE) in/ali nanodelcev izbranih materialov v vhodni prah z namenom spodbujanja udrobnitve zrn. Modificirane zlitine bodo izdelane z ulivanjem, potek strjevanja pa bo testiran z laserskim površinskim taljenjem. Ta inovativni pristop je zasnovan z namenom, da simulira vedenje materiala med SLM postopkom. V naslednjem koraku bo izvedena atomizacija s taljenjem v obloku, z natančno izbranimi parametri za pripravo sferičnih prašnih delcev iz novo razvite in komercialne AA7075 zlitine. V nadaljevanju bo potrebna obsežna adaptacija SLM procesa v smislu optimizacije procesnih parametrov, obdelave vhodnih prahov z dodajanem elementov redkih zemelj (RE) in/ali različnih nanodelcev (Sc, Ti2B, Al3Zr) za udrobnitev zrn ter ogrevanje podlage. Pričakovanja so še posebej velika pri pristopu z ogrevanjem podlage. Ta pristop se lahko obravnava kot in-situ žarjenje med SLM procesom, ki zaradi eliminacije notranjih napetosti zavira pokanje materiala. Istočasno pa ta proces služi tudi kot staranje materiala, kar ponuja možnost eliminacije poprocesne toplotne obdelave. To pa pomeni ugodnost predvsem z vidika prihranka časa in stroškov. V sodelovanju z industrijskima partnerjema, ki sta hkrati tudi sofinancerja projekta, IMPOL-om (vodilni slovenski partner v proizvodnji aluminija) in MARSI-jem (vodilno slovensko podjetje na področju SLM tehnologij), bo izveden prenos SLM-izdelave visokotrdnostne Al zlitine iz laboratorijske na industrijsko opremo. Ob tem se bo tudi preučil potencial aplikacije za nadaljnji industrijski razvoj. Pridobljeno strokovno znanje bo na podlagi sporazuma o pravicah intelektualne lastnine (IPR) na voljo širšemu spektru slovenskih industrijskih podjetij. Predlagani projekt odpira nove vidike oblikovanja zlitin za SLM proizvodnjo in s kombinacijo razvoja materiala, nanotehnologij in naprednih SLM laserskih procesnih tehnik nadgrajuje konvencionalne metalurške pristope. Na širši ravni bodo rezultati projekta okrepili konkurenčnost in rast slovenskih visokotehnoloških podjetij s področja avtomobilske, letalske in vesoljske industrije, strojništva in ostalih, kar jim bo omogočilo zadovoljitev potreb evropskega in globalnega trga.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno