Preskoči na vsebino
Navigacija

L2-4445 Razvoj naprednih Ti6Al4V komponent rezervoarja za letalsko industrijo s hibridno SLM/DED dodajno tehnologijo

Vodja: dr. Aleksandra Kocijan

Partnerji:

  • Inštitut za kovinske materiala in tehnologije (IMT): Aleksandra Kocijan, Marjetka Conradi, Matjaž Godec, Bojan Podgornik, Irena Paulin, Črtomir Donik, Simon Malej
  • Institut “Jožef Stefan” (IJS): Miran Mozetič, Ita Junkar, Metka Benčina
  • Balmar d.o.o. (BALMAR)

Cilji projekta:

Cilj 1: Optimizacija parametrov procesa SLM in DED AM. V letalskem sektorju je velika potreba po AM tehnologiji, ki omogoča hitro izdelavo večjih kosov kompleksnih oblik za nižjo ceno. Poseben poudarek tega projekta je v razvoju hibridne AM tehnologije z naslednjimi pristopi:

  • Z optimizacijo procesnih parametrov obeh AM tehnologij: lasersko moč, razmik, strategijo in hitrost skeniranja, hitrost dodajanja prahov ter debelino sloja bomo prilagodili, da bi dosegli optimalno mikrostrukturo in zmanjšali zaostale napetosti.
  • Z optimizacijo mejne plasti: to je v našem primeru vmesna plast med bolj finim SLM in bolj grobim DED delom. Za doseganje dobrih stičnih lastnosti moramo izbrati ustrezno velikost in obliko prahov. V primeru vzdolžnega grajenja je potrebno optimizirati naklonski kot tiskanja.

Cilj 2: Optimizirati toplotno obdelavo in dodatno površinsko obdelavo.

  • Toplotno obdelavo Ti6Al4V zlitine je potrebno prilagoditi za eliminacijo neželene martenzitne strukture v obeh AM delih za dosego ustreznih mehanskih in korozijskih lastnosti.
  • S plazemsko obdelavo učinkovito spremenimo lastnosti površine za izboljšanje korozijske odpornosti.

Cilj 3: Dokaz koncepta. Hibridna AM Ti6Al4V komponenta bo izdelana in preizkušena, s čimer bomo dokazali možnost njene uporabe za nadaljnji razvoj in doseganje višjega TRL. Združuje želene mehanske in korozijske lastnosti, primerne za letalsko uporabo.

Koncept raziskave:

Raziskovalni projekt je sofinanciran s strani ARRS od 1. 10. 2022 z 2187 letnimi urami cenovnega razreda C za obdobje 3 let.

 

Objave

  1. KOCIJAN, Aleksandra. Corrosion behaviour of additively manufactured metallic materials = Korozijsko obnašanje kovinskih materialov izdelanih z dodajno tehnologijo. Materiali in tehnologije. 2024, let. 58, št. 2, str. 257-262, ilustr. ISSN 1580-2949. https://mater-tehnol.si/index.php/MatTech/article/view/1130/324https://dirros.openscience.si/IzpisGradiva.php?id=18645, DOI: 10.17222/mit.2024.1130. [COBISS.SI-ID 191895555
  2. KOUKOLÍKOVÁ, Martina, PODANÝ, Pavel, RZEPA, Sylwia, BRÁZDA, Michal, KOCIJAN, Aleksandra. Additive manufacturing multi-material components of SAF 2507 duplex steel and 15-5 PH martensitic stainless steel. Journal of manufacturing processes. [Online ed.]. Jul. 2023, vol. 102, str. 330-339, ilustr. ISSN 2212-4616. DOI: 10.1016/j.jmapro.2023.07.057. [COBISS.SI-ID 161196291
  3. KOUKOLÍKOVÁ, Martina, PODANÝ, Pavel, RZEPA, Sylwia, BRÁZDA, Michal, KOCIJAN, Aleksandra. The effect of heat treatment on the interface of 155 PH martensitic stainless steel and SAF 2507 duplex steel in functionally graded AM components. Journal of materials science. [Online ed.]. Jul. 2023, vol. 58, iss. 27, str. 11351–11373, ilustr. ISSN 1573-4803. DOI: 10.1007/s10853-023-08718-7. [COBISS.SI-ID 161197315]
  4. PODANÝ, Pavel, STUDECKÝ, Tomáš, KOCIJAN, Aleksandra. Material properties of high-strength high chromium TWIP steel with increased corrosion resistance. Manufacturing Technology. 2023, vol. 23, iss. 2, str. 1-8, ilustr. ISSN 1213-2489. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije, DOI: 10.21062/mft.2023.025. [COBISS.SI-ID 150454275]
  5. CONRADI, Marjetka, KOCIJAN, Aleksandra, PODGORNIK, Bojan. Influence of oil viscosity on the tribological behavior of a laser-textured Ti6Al4V alloy. Materials. 2023, vol. 16, iss. 19, str. 1-10, ilustr. ISSN 1996-1944. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije, DOI: 10.3390/ma16196615. [COBISS.SI-ID 168088323]
  6. PODANÝ, Pavel, STUDECKÝ, Tomáš, GREGOR, Tomas, PROCHAZKA, Radek, KOCIJAN, Aleksandra. Ultra-high strenght TWIP steel with high chromium content. MM Science Journal. Jun. 2023, str. 6602-6605, ilustr. ISSN 1805-0476. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije, DOI: 10.17973/MMSJ.2023_06_2023041. [COBISS.SI-ID 161196803]

 

Vabljena predavanja

  1. KOCIJAN, Aleksandra. Hybrid additive manufacturing approach for rapid manufacturing of larger parts with geometrically complex structures – recent trends in the aerospace engineering industry. V: GODEC, Matjaž (ur.), et al. 28. Mednarodna konferenca o materialih in tehnologijah : 11.–13. oktober 2023, Portorož, Slovenija : program in knjiga povzetkov = 28th International Conference on Materials and Technology : 11–13 October 2023, Portorož, Slovenia : program and book of abstracts. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2023. Str. 154. ISBN 978-961-94088-5-8. https://mater-tehnol.si/index.php/MatTech/article/view/1022/277. [COBISS.SI-ID 169346563]
  2. MALEJ, Simon. Optimization of heat treatment and surface post-processing in the development of hybrid additive manufactured Ti6Al4V structures. V: GODEC, Matjaž (ur.), et al. 28. Mednarodna konferenca o materialih in tehnologijah : 11.–13. oktober 2023, Portorož, Slovenija : program in knjiga povzetkov = 28th International Conference on Materials and Technology : 11–13 October 2023, Portorož, Slovenia : program and book of abstracts. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2023. Str. 157. ISBN 978-961-94088-5-8. https://mater-tehnol.si/index.php/MatTech/article/view/1022/277. [COBISS.SI-ID 169743107
  3. PAULIN, Irena. Optimization of SLM and DED process parameters for the development of hybrid additive manufactured Ti6Al4V structures. V: GODEC, Matjaž (ur.), et al. 28. Mednarodna konferenca o materialih in tehnologijah : 11.–13. oktober 2023, Portorož, Slovenija : program in knjiga povzetkov = 28th International Conference on Materials and Technology : 11–13 October 2023, Portorož, Slovenia : program and book of abstracts. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2023. Str. 156. ISBN 978-961-94088-5-8. https://mater-tehnol.si/index.php/MatTech/article/view/1022/277. [COBISS.SI-ID 169350147]
  4. CONRADI, Marjetka. The comparison of conventional and additive manufacturing technologies for manufacturing of Ti6Al4V structures in the aerospace industry. V: GODEC, Matjaž (ur.), et al. 28. Mednarodna konferenca o materialih in tehnologijah : 11.–13. oktober 2023, Portorož, Slovenija : program in knjiga povzetkov = 28th International Conference on Materials and Technology : 11–13 October 2023, Portorož, Slovenia : program and book of abstracts. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2023. Str. 155. ISBN 978-961-94088-5-8. https://mater-tehnol.si/index.php/MatTech/article/view/1022/277. [COBISS.SI-ID 169348611]

Elaborat, predštudija, študija

  1. MALEJ, Simon, KOCIJAN, Aleksandra. ARIS L2-4445 : določitev parametrov in optimizacija selektivnega laserskega taljenja Ti6Al4V z grobim prahom. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2024. 12 str., ilustr. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije. [COBISS.SI-ID 190679555
  2. MALEJ, Simon, KOCIJAN, Aleksandra. ARIS L2-4445 : mehanske lastnosti vzorcev zgrajenih s selektivnim laserskim taljenjem Ti6Al4V z grobim prahom. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2024. 7 str., ilustr. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije. [COBISS.SI-ID 190697731]
  3. MALEJ, Simon, KOCIJAN, Aleksandra. ARIS L2-4445 : optimizacija parametrov selektivnega laserskega taljenja Ti6Al4V z grobim prahom. Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2024. 7 str., ilustr. DiRROS - Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije. [COBISS.SI-ID 190684931]