CERCETARE JOANNEUM Forschungsges. mbH Institute for Surface Technologies and Photonics – Coordonator
Rol în proiect
JR-MATERIALS va fi responsabil pentru coordonarea generală a proiectului, inclusiv probleme științifice și administrative. Tehnologia de bază care urmează să fie dezvoltată de JR este tipărirea reactivă cu jet de cerneală ca tehnică pentru a permite fabricarea aditivă a noilor compozite termorezistente pe bază de rășini epoxi-poliamine. Sarcinile specifice sunt: ajustarea cernelurilor pentru a le face printabile cu capetele de imprimare standard. Dezvoltarea tehnologiei reactive de imprimare cu jet de cerneală și fabricarea probelor tipărite cu jet de cerneală pentru testare mecanică.
Expertiza relevantă
La JOANNEUM RESEARCH, MATERIALS – Institute of Surface Technologies and Photonics, se concentrează pe tehnologii, produse și procese din domeniile tipăririi funcționale, sistemelor chimice și biosenzorilor, micro și nanostructurării, precum și tehnologiilor optice. Echipa de la JR are o experiență extinsă în formularea, adaptarea și dezvoltarea proceselor în domeniul fabricării aditive, inclusiv o infrastructură de echipamente de ultimă generație pentru imprimare, inclusiv o platformă de imprimare Pixdro LP50 personalizată, care va fi utilizată în proiectul propus, precum și diverse tehnici de caracterizare a materialelor (viscozimetrie, tensometrie, AFM, profilometrie, SEM etc.). JR se bazează pe o echipă interdisciplinară de cercetători din domeniile chimiei, fizicii, ingineriei polimerilor, pentru a face față provocărilor acestui proiect.
Valoare adaugata
Echipa Senzori și imprimare funcțională de la JR MATERIALS este specializată în dezvoltarea și adaptarea de noi cerneluri funcționale și procese de imprimare, în special în domeniul AM. Platforma de imprimare Pixdro LP50 poate fi personalizată pentru o varietate de necesități particulare, cum ar fi diverse capete de imprimare (de ex. capul de imprimare dublu necesar pentru imprimarea reactivă cu jet de cerneală), surse de lumină pentru întărire, platforme de imprimare încălzite etc. Echipa de experți de la JR are expertiza necesară pentru adaptarea platformei de imprimare, precum și personalizarea hardware-ului și software-ului, pentru a atinge obiectivul imprimării reactive cu jet de cerneală.
bto Epoxy
Rol în proiect
Dezvoltarea unui sistem de cerneală cu vâscozitate redusă pentru imprimarea reactivă cu jet de cerneală, format din bază epoxidică (cerneală 1) și întăritor (cerneală 2).
Expertiza relevantă
Bto-Epoxy GmbH este specializată în dezvoltarea de sisteme epoxidice personalizate. Până astăzi, bto-Epoxidica a livrat mai multe produse inovatoare, de exemplu, un sistem de rășină epoxidică pentru o metodă inovatoare de fabricare a țesăturilor din fibră și un nou sistem de gelcoat pentru prelucrarea preimpregnărilor. În cadrul proiectului HieroComp, compania a dezvoltat rășini epoxi-aminice cu două componente pentru dispersarea nanoparticulelor reactive de silica. Rășinile au influenţat proprietăți mecanice bune având o vâscozitate foarte mică. Acest know-how este esențial pentru a transforma componentele rășinii dintr-o cerneală pregătită pentru a fi printată. Echipa care se ocupă cu dezvoltarea cernelii va fi condusă de Manfred Sieberer, care are peste 30 de ani de experiență în proiectarea rășinilor epoxidice speciale.
Valoare adaugata
Know-how-ul provene din proiectele anterioare finanțate, în special HieroComp. Abordarea unică a firmei bto-Epoxy de a dezvolta formulări de rășină din faza iniţială are potențialul de a oferi proprietăți care nu au fost descrise anterior. De exemplu, un sistem epoxidic cu vâscozitate redusă care duce la obţinerea unui produs cu proprietăți mecanice excelente. Experiența anterioară acumulată de bto-Epoxy face posibilă obținerea de întăritor cu suspensii stabile de nanoparticule de silica. Aceste cunoștințe vor fi direct aplicabile în proiectul propus.
Montanuniversität Leoben, Catedră de Chimia Materialelor Polimerice
Rol în proiect
La catedra de Chimie a Materialelor Polimerice, se vor pregăti și caracteriza nanoparticulele de siliciu (SiO2) funcționalizate care conţin porțiuni azidofenil la suprafața lor.
Expertiza relevantă
Catedra de chimie a Materialelor Polimerice (MU Leoben) este specializată în domeniile fotochimiei polimerilor, foto-structurării și modelării, precum și funcționalizării suprafețelor anorganice și a nanoparticulelor anorganice. Partenerul oferă laboratoare chimice complet echipate pentru lucrări pregătitoare și instrumente pentru caracterizarea materialelor și a suprafețelor acestora. De exemplu, microscopie FTIR, spectroscopie RMN, spectroscopie XPS, cromatografie în gaz cuplată cu spectrometrie de masă (GC-MS), măsurători ale unghiului de contact etc. În plus, sunt disponibile toate echipamentele pentru efectuarea reacțiilor induse de lumină, inclusiv diferite surse de lumină UV, care sunt generatoare fotochimice, precum și instrumente pentru activarea suprafețelor înainte de funcționalizare (coroana, plasma).
Valoare adaugata
„Moieties” care sunt capabile să sufere reacții de cuplare, reacții foto-induse, precum și transformări stimulate de căldură se află în centrul cercetării la MUL. Echipa a participat cu succes la un proiect comun anterior MUL-UPB (M-Era.Net, numit HieroComp), în cadrul căruia a fost dezvoltată o nouă clasă de nanoparticule foto și termoreactive monodisperse.
Universitatea POLITEHNICA din București
Rol în proiect
Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti (U.P.B.) va conduce efortul de modelare și va dezvolta conceptul și instrumentele necesare pentru proiectarea microstructurală a pieselor de compoziție complexă. Acest lucru va fi realizat prin integrarea analizei elementelor finite cu subrutine dezvoltate în vederea procesului de optimizare. U.P.B. va colabora, de asemenea, cu I.N.C.A.S. la testarea probelor tipărite și turnate. Echipamentele de testare disponibile includ Instron 8872 pentru teste statice cu cameră de mediu între -70 o C ÷ +200 o C, sistem Aramis GOM, sistem Dantec Dynamics µDIC pentru măsurători microscopice cu software ISTRA 4D, cameră de termografie FLIR T660) și programul cu elemente finite ANSYS.
Expertiza relevantă
Echipa UPB are mai mult de 15 ani de experiență în polimeri și nanocompozite polimerice și aproximativ 4 ani în imprimarea 3D. Între 2015-2018, un proiect M.ERA-NET în tehnologia compozitelor care implică U.P.B., bto-Epoxy și MUL intitulat „ Compozite ierarhice funcționale pentru aplicații structurale ”, s-a dovedit a fi de succes. În perioada 2012-2016 un proiect național cu 5 parteneri numit „Panouri ușoare , de înaltă performanță , cu un nou design optimizat pentru structurile aeronavelor avansate “, a dezvoltat miezuri cu topologii chirale și au fost de asemenea studiate, iar printarea prin metoda FDM, a fost folosit pentru fabricarea lor. Cercetătorii principali din proiectul propus vor fi: Dan Mihai Constantinescu specializat în studii experimentale și numerice ale materialelor compozite, cu accent pe fisurarea interlaminară și intralaminară și deteriorarea compozitelor și a spumelor. A fost cercetător principal în 25 de contracte. Catalin Radu Picu, profesor la Departamentul de Inginerie Mecanică, Aerospațială și Nucleară, Institutul Politehnic Rensselaer și profesor invitat la U.P.B., are peste 25 de ani de experienta in cercetare, dintre care peste 20 in calitate de director de proiect. Activitatea sa de cercetare se concentrează pe diferite aspecte ale mecanicii materialelor. Profesor Ștefan Sorohan de la U.P.B., este specializat în utilizarea metodei elementelor finite și efectuarea de analize structurale multiscală.
Valoare adaugata
UPB va contribui la acest proiect prin modelare, simulare și testarea, caracterizarea materialelor. Efortul de modelare va include: dezvoltarea de metode și instrumente pentru realizarea proiectării și optimizării microstructurale, instrumente pentru modelarea pe mai multe niveluri a microstructurilor complexe, metode pentru realizarea proiectării structurale-microstructurale prin cuplarea acestora. Rezultatele modelării vor fi utilizate pentru a ghida imprimarea 3D. Rezultatele testării vor valida modelele care vor fi apoi utilizate pentru explorarea spațiului de proiectare. U.P.B. va contribui, de asemenea, la testarea și caracterizarea probelor tipărite prin efectuarea de teste mecanice (uniaxial cvasistatic, rezistență). Evaluarea locală a câmpurilor deformațiilor specifice printr-o soluție µDIC, pentru măsurători microscopice urmate de evaluarea globală DIC a comportamentului materialelor în timpul testării mecanice. Efectuează analize DSC pentru materialele testate.
Institutul Național de Cercetări Aerospațiale „Elie Carafoli”
Rol în proiect
INCAS va efectua caracterizarea materialului prin analiza temperaturii la care acesta se deformează (HDT) și microscopia SEM, împreună cu caracterizarea tribologică.
Expertiza relevantă
Activitățile de cercetare ale echipei INCAS se concentrează pe dezvoltarea compozitelor și nanocompozitelor pentru aplicații aerospațiale. Grupul de cercetare al Unității de Materiale și Tribologie a efectuat în trecut cercetarea nanoaditivilor în matricea polimerică. În cadrul proiectului național: platforma UAV (Vehicule aeriene fără pilot) cu capacități dedicate și infrastructură de sprijin pentru aplicații în misiunile de securitate națională. S-a folosit tehnologia AM pentru a dezvolta componente structurale ale UAV. Echipa INCAS va fi compusă din: Dr. Adriana Stefan, șef al Unității de Materiale și Tribologie, cu 18 ani de experiență în știința și tehnologia materialelor. Este specializată în microscopie electronică și are experiență în caracterizarea mecanică a compozitelor polimerice, nanocompozitelor și teste termofizice ale acestor materiale. George Pelin, doctor în inginerie chimică din 2017, este specializat în caracterizarea mecanică statică, caracterizarea stabilității termice și caracterizarea tribologică.
Valoare adaugata
INCAS se va concentra pe testarea și caracterizarea materialelor tipărite, prin efectuarea de caracterizării microscopiei, evaluarea tribologică (uzură și frecare, indentare și zgârieturi) și analiza stabilității termice.