cíle a výstupy
Výzkumný program C3 Laserové technologie pro zpracování a analýzu materiálu
Zahájení: Q1/2011
Vedoucí výzkumného programu: doc. Ing. Milan Honner, Ph.D.
Cíle programu (vcetne výstupu, výsledku, milníku a specifikace skupin uživatelu):
Program CENTEM 3 má tri dlouhodobá témata výzkumu:
Laserové technologie pro zpracování materiálu
Metody merení termomechanických procesu
Metody merení termomechanických vlastností materiálu
Cíl P3-a
Cíl P3-b
Cíl P3-c
Získání nových znalostí o konstrukci a rízení moderních laserových technologických systému a nových znalostí o procesech pusobení výkonných laseru na materiál pro dosažení urcitých funkcních vlastností povrchové vrstvy, které v CR umožní jejich široké prumyslové nasazení.
Výstup a1. Zprovoznení prototypu inovovaného laserového robotizovaného technologického systému pro tepelné zpracování a povlakování materiálu na bázi výkonného HPDD laseru. (12/2012)
Výstup a2. Zprovoznení prototypu nového laserového technologického systému pro tepelné zpracování, svarování, rezání a povlakování na bázi výkonného pevnolátkového laseru. (12/2011)
Výstup a3. Zprovoznení prototypu nového laserového mikroobrábecího technologického systému pro znacení, rýhování a povrchové strukturování na bázi výkonného vláknového laseru. (12/2011)
Výstup a4. Zprovoznení prototypu nového laserového technologického systému pro presné mikroobrábení materiálu. (12/2012)
Výstup a5. Zpracování a zverejnení nabídky (v tištené a elektronické forme) využití vytvorených laserových technologických systému pro prumyslové spolecnosti. (12/2013)
Výsledek a1. Prototyp laserového technologického systému pro tepelné zpracování a povlakování materiálu. (12/2012)
Výsledek a2. Prototyp laserového technologického systému pro tepelné zpracování, svarování, rezání a povlakování. (12/2011)
Výsledek a3. Prototyp mikroobrábecího technologického systému s kontinuálním laserem. (12/2011)
Výsledek a4. Prototyp mikroobrábecího technologického systému s pulzním laserem. (12/2012)
Výsledek a5. Overené technologie využívající vyvinutých laserových technologických systému v prumyslu. (12/2014)
Cílová skupina: Prumyslové spolecnosti využívající ci zavádející do výroby laserové technologické systémy pro tepelné zpracování, navarování a povlakování materiálu (klasická i jaderná energetika, výroba nástroju, automobilový prumysl), pro obrábení, rezání, svarování a povlakování materiálu (výroba stroju a jejich soucástí, potravinárský prumysl), pro mikroobrábení materiálu (elektrotechnický a elektronický prumysl, solární energetika).
Cílem je získání takových nových znalostí o moderních laserových a optických metodách merení termomechanických polí, které v CR umožní jejich prumyslové nasazení v optimalizaci technologií zpracování materiálu využívajících intenzivních zdroju tepla a ve vývoji dopravních prostredku.
Výstup b1. Sestavení nového systému pro synchronizované velmi rychlé merení dopadajícího zárení laseru, povrchem emitovaného a odráženého zárení. (12/2013)
Výstup b2. Sestavení nového komplexního mericího systému na bázi systému pro bezkontaktní merení teplotních a deformacních polí. (12/2013)
Výstup b3. Zpracování a zverejnení nabídky (v tištené a elektronické forme) na využití moderních laserových a optických metod merení teplotních a deformacních polí. (12/2014)
Výsledek b1. Funkcní vzorek mericího systému pro zachycení casového prubehu fázových a strukturních zmen materiálu probíhajících v rádu nanosekund. (12/2013)
Výsledek b2. Funkcní vzorek mericího systému pro merení teplotních a deformacních polí v technologiích laserového zpracování materiálu. (12/2013)
Výsledek b3. Vytvorení a implementace metodiky merení teplotních a deformacních polí pro optimalizaci klícových konstrukcních uzlu dopravních prostredku využitím nového brzdového a automobilového stendu. (12/2014)
Cílová skupina: Prumyslové spolecnosti a výzkumne-vývojová pracovište využívající technologie s intenzivními zdroji tepla (laserové technologie, ale i žárové nástriky, obloukové svarování, indukcní kalení, plazmové rezání, apod.). Výrobci dopravních prostredku (automobilový prumysl) a jejich subdodavatelé.
Cílem je vytvorení nových mericích systému a výzkum metod merení tepelných, optických a mechanických vlastností materiálu, zejména povlaku a tenkých vrstev.
Výstup c1. Zprovoznení inovovaného víceúcelového mericího systému pro merení teplotních a spektrálních závislostí emisivity povrchu materiálu. (12/2012)
Výstup c2. Sestavení nového víceúcelového mericího systému pro merení tepelných vlastností povrchu materiálu a tenkých vrstev (tepelná efuzivita, tepelná vodivost). (12/2013)
Výstup c3. Zprovoznení nového víceúcelového mericího systému pro výzkum nových metod hodnocení vzniku a relaxace povrchových zbytkových napetí a pro merení hloubkového profilu zbytkových napetí jejich uvolnením pomocí laserové ablace. (12/2013)
Výstup c4. Zprovoznení nového testovacího systému s mechanickým analyzátorem pro cyklické zatežování vzorku materiálu. (12/2014)
Výstup c5. Zapojení ctyr nových mericích systému do spoluprací s prumyslovými ci výzkumnými pracovišti. (12/2015)
Výsledek c1. Funkcní vzorek mericího systému pro analýzy emise zárení povrchu materiálu. (12/2012)
Výsledek c2. Funkcní vzorek mericího systému pro analýzy tepelných vlastností povrchu materiálu. (12/2013)
Výsledek c3. Funkcní vzorek laserového mericího systému pro analýzy zbytkových napetí v materiálu. (12/2013)
Výsledek c4. Funkcní vzorek mericího systému pro analýzy mechanických a únavových vlastností materiálu. (12/2014)
Výsledek c5. Publikace clánku s výsledky výzkumu vlivu parametru jednotlivých metod na výsledek merení. (12/2015)
Cílová skupina: Spolecnosti vyrábející materiály ci strojní soucásti zejména pro energetiku (klasickou, jadernou i solární) a automobilový prumysl.
Souhrn publikací pro všechny cíle programu: Behem 4 let rešení projektu predpokládáme, že výstupem budou publikace v poctu minimálne 10 clánku v odborných casopisech.
Klícové metodologické prístupy, klícové výzvy, klícové vybavení:
Pracovište žadatele je v oblasti laserových technologií a termomechaniky již nyní významnou laboratorí v CR a již nyní poskytuje prumyslu žádané služby. Hlavním zámerem výzkumného programu, podporeného dovybavením moderními prístroji, je posunout se na úroven výzkumných center laserových technologií, která již úspešne pusobí v nekterých zemích EU. Takové pracovište pak bude sloužit ceskému prumyslu ale i výzkumným pracovištím jako znalostní základna pro prumyslové aplikace ruzných laserových technologií a zejména bude schopné úcinne ruznými formami podporit zavádení nových laserových technologií do ceského prumyslu. Takové pracovište v soucasnosti v CR neexistuje a je proto motivací výzkumného programu CENTEM 3 ho vytvorit.
Pro naplnení navrženého výzkumného programu jsou požadovány investice v celkové výši 55 mil. Kc rozložené do trí let. Hlavní cást techto investic bude sloužit k vytvorení nových laserových technologických systému pro makro i mikro zpracování materiálu a to v rozšírených výzkumných konfiguracích. Podobné systémy dosud nejsou k dispozici na žádném výzkumném pracovišti v CR. Druhá cást investic bude využita k porízení moderních merících systému zejména pro bezkontaktní analýzy teplotních a deformacních polí pri pusobení výkonných laseru na materiál a významne tím prispejí k objasnení a optimalizaci laserových technologických procesu. Tretí cást investic bude sloužit zejména k porízení prístrojového vybavení pro vývoj nových zejména laserových metod merení optických, tepelných a mechanických vlastností materiálu.