PN III - Programul 1: Dezvoltarea sistemului national de cercetare-dezvoltare
1.2 – Performanta institutionala – ProiecteComplexe realizate in consortii CDI
IMLEMENTAREA TEHNOLOGIILOR ADITIVE IN FABRICAREA COMPONENTELOR COMPLEXE SI SUPRASOLICITATE
DigiTech
Fabricarea aditiva este o tehnologie emergenta ce promite sa revolutioneze productia globala si sa aiba un impact major in multe domenii. In România, tehnologia este prezenta, dar este abia la inceput, având potential de crestere. Totusi, aspectele unice ale tehnologiei aditive ridica provocari serioase in determinarea metodelor optime de caracterizare si evaluare a componentelor finale, precumsi de validare si acceptare a acestor tehnologii in anumite domenii, care genereaza conditii tehnice suplimentare: medical, auto, aerospatial etc. Consortiul format din INCDMTM, UTCluj, COMOTI, IMSAR siUPitesti propune realizarea unui proiect complex, structurat pe cele trei domenii, al carui obiectiv este realizarea de cercetari experimentale cu privire la evaluarea si validarea tehnologiei aditive de sinterizare/topire cu laser si adaptabilitatea parametrilor de procesare la cerintele specifice de fabricare si testare a componentelor complexe si suprasolicitate: In medicina, pentrufabricarea cu usurinta a structurilorimplantabilecomplexe, anatomo-adaptive, maiusoaresimairezistente, destinateprotezarii 3D a tesuturilordureumane, cu posibilitateaperfectionariitehnologieisiextenderiiaplicatiei in domeniulprototipariiorganelorumane; In industria auto, pentrufabricareaproduselor finite destinateparticularizariifiecaruiautomobil, pieselor de schimb, cu posibilitateaextinderiiaplicatiei la fabricarea, aproape in intregime a automobilelor din materialeusoaresirezistente. De asemenea se varealiza o metodologie de optimizare a procesului de proiectare a produselorcomplexedestinateindustriei auto prinutilizareainteligenţeiartificialeşifurmizareaunui model. In industriaaerospatiala, pentrufabricareacomponentelorcomplexe, suprasolicitatemecanicsitermic: palete de compresorsi/sau de turbina, injectoare, elementestructurale etc.
Obiectivul proiectului este de a adapta tehnologia de fabricare aditiva la cerintele specifice de realizare a componentelor complexe si suprasolicitate, care includ cel putin o etapa de prelucrare prin tehnologia aditiva, din trei sectoare industriale: 1. Industria medicala pentru fabricarea cu ușurința a structurilor geometrice complexe, permitând construirea unor structuri poroasea decvateosteointegrarii si a unor structuri interne de susținere si absorbtie a socurilor, cu proprietat imecanice asemanatoare cu cele ale osului, care nu ar fi posibil de realizat printehnologii de fabricație tradiționale. 2. Industria aerospatiala pentru fabricarea componentelor cu geometrii complexe și foarte solicitate la temperaturi inalte, coroziune și forțe centrifugale ridicate, 3. Industria auto pentru fabricarea produselor finite particularizate pentru fiecare automobil în parte si a pieselor de schimb. De asemenea se va realiza o metodologie de optimizare a procesului de proiectare a produselor complexe destinate industriei auto prin utilizarea inteligenţei artificiale şi furnizarea unui model. Rezultatele proiectului constau în cercetari experimentale privind aplicabilitatea si optimizarea tehnologiei de printare 3D prin sinterizare/topire selectiva cu laser la fabricarea dispozitivelor medicale complexe si a componentelor suprasolicitate destinate functionarii la temperaturi înaltesi in medii corozive pentru industia aerospatiala si a produselor finite particularizate pentru industria auto. De asemenea, deoarece geometria pieselor necesită o mare precizie, proiectul conține si cercetari experimentale de fabricație privind controlul formei și dimensiunilor acestora. Un alt aspect acoperit de proiect este optimizarea procesului de fabricație ținând cont de urmatoarele actiuni principale: reducerea greutatii, economia de material, eficientizare acosturilor și scurtarea timpului pentru întregulp roces de fabricație

P1 – UTCN: UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ – NAPOCA

P2 – COMOTI: INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE TURBOMOTOARE

P3 – IMSAR: INSTITUTUL DE MECANICA SOLIDELOR

P4 – upit: UNIVERSITATEA DIN PITESTI

UEFISCDI - Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii

E1/2018:Studiul cerintelor tehnologice de material, de proiectare, de prelucraresi de post-procesare, specifice fabricarii prin sinterizare/topire cu laser a componentelor complexe si suprasolicitate pentru domeniile: medical, aerospatialsi auto

Implicareatuturorpartenerilor din consortiu.

RezultateAșteptate:
  • -Imbunatatirea semnificativa a tehnologiilor de prelucrare aditiva disponibile la parteneri prin identificarea efectelor procesului de fabricarea supraproprietatilor fizice (suprafete, dimensiuni, neomogenitate structurala, golurimicrostructurale, consolidare incompleta) simecanice (rezistenta la rupere, modul de elasticitate, duritate, rugozitate, oboseala, uzura) siadecvare aparametrilor de procesare la cerintele privind destinatia produselor finale specifice celor trei domenii: medical, aerospatial si auto.
  • -Consolidarea competentelor stiintifice si tehnice prin realizarea de schimburi de experienta si stagii de cercetare intre specialisti in domeniul materialelor si biometarialelor procesate, proiectarii modelelor 3D digitale, pregatirii cliclului de fabricare (amplasarea reperelor in volumul de construire,adaugarea suportilor de legatura cu placa de baza, impartirea in staturi, creareatraiectoriilor de construire) si fabricare aditiva a probelor de testare, care vor fi esantioanereprezentative ale componentelor specifice celor trei domenii.
  • -Evaluarea efectelor etapelor de post-procesarea supraproprietatilor materialelor utilizate, specifice celor trei domenii.
  • -Diversificarea serviciilor de cercetare oferite de parteneri prin formarea profesionala a specialistilor in diferite tehnologii de prelucrare aditiva disponibile in tara.

E 2/2019Dezvoltarea modelelor 3D ale esantioanelor reprezentative pentru domeniile: medical, aerospatial, auto, optimizarea parametrilor de proces pentu fiecare combinatie masina-material, fabricarea prin tehnologii aditive si post-procesarea acestora.
Implicarea tuturor partenerilor din consortiu.

. Rezultate Așteptate:
  • Adecvarea parametrilor echipamentelor de fabricare aditiva la cerintele specifice componentelor finale pentru cele trei domenii: medical, aerospatial si auto.
  • Efectul modificarii parametrilor echipamentelor de prelucrare aditiva asupra calitatii reperelor fabricate.
  • Scheme geometrice optime de traiectorii ale laserului.
  • Set de parametri optimi pentru fiecare tip de material disponibil pentru prelucrarea aditiva.
  • Retea neuronala artificiala validata pentru procesul de proiectare a pieselor complexe realizate prin tehnologii aditive.
  • Consolidarea capacitatii institutiilor participante la realizarea proiectului prin formarea noilor angajati.

E 3/2020Evaluarea caracteristicilor fizico-chimice, mecanice, gazodinamice si dimensionale ale componentelor complexe si suprasolicitate si validarea proceselor de fabricatie prin tehnologii aditive pentru domeniile: medical, aerospatial si auto. Implicarea tuturor partenerilor din consortiu

. Rezultate Așteptate:
  • Modelee xperimentale specifice celor trei domenii: medical, aerospatial, auto, fabricate prin tehnologii aditive cu parametrii de procesare semnificativ imbunatatiti.
  • Catacteristici fizico-mecanice, gazodinamice, geometrice si dimensionale, semnificativ imbunatatite, ale componentelor complexe si suprasolicitate fabricate prin tehnologii aditive pentru cele trei domenii: medical, aerospatial si auto.
  • Cresterea performantelor procesului de proiectare a componentelor pentru fabricarea prin tehnologii aditive 3D.
  • Soluții tehnologice noi de post-procesare și îmbunătățire a preciziei și calității suprafetelor componentelor fabricate printehnologii additive.
  • Validareaprocesuluitehnologic de fabricareaditivapentrudomeniile: medical, aerospatialsi auto.
  • Servicii de cercetare imbunatatite prin utilizarea infrastructurii de cercetare disponibile la institutiile participante la proiect si prinformarea de noispecialisti in domeniul proiectarii si fabricarii prin tehnologii 3D.
  • Consolidarea capacității institutionale a institutiilor participante la proiect.
Buget total proiect: 4.591.000 lei, din care:
  1. INCDMTM: 1.421.750 lei
  2. UTCN: 1.243.150 lei
  3. COMOTI: 752.000 lei
  4. IMSAR: 512.300 lei
  5. UPIT: 864.800 lei

E1/2018: Raport public, indicatori de rezultat

E2/2019: Raport public, indicatori de rezultat

E3/2020: Raport public, indicatori de rezultat

Intalniri ale partenerilor, conferinte, seminarii etc.

Dr.Ing. COMSA Stanca

Tel: 021 252 30 68/69, int. 316

Email: laborator_biomecatronica@yahoo.com

Se vor incarca pe parcursul derularii proiectului