Laser technologies for microstructuring of bionic and functional surfaces of advanced materials

Provider

Ministry of Industry and Trade

Programme

TRIO

Call for proposals

TRIO 3 (SMPO201800001)

Main participants

HOFMEISTER s.r.o.

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

2018FV30265

Project name in Czech

Laserové technologie pro mikrostrukturování bionických a funkčních povrchů pokročilých materiálů

Annotation in Czech

Hlavním cílem projektu je vývoj a následné průmyslové nasazení funkční pokročilé výrobní technologie, která spadá do oblasti povrchového inženýrství a jenž povede ke zdokonalení funkčních povrchů strojních komponent z moderních konstrukčních materiálů, jako jsou například korozivzdorné oceli, slitiny titanu a niklu a různé druhy technické keramiky. Optimální technologií pro úpravy povrchů strojních komponent, je laserové mikrostrukturování za využití pulsních laserů s délkou pulsů v řádech nanosekund, pikosekund, popř. femtosekund pro velmi jemné mikrostruktury. Výslednými vlastnostmi nových povrchů může být nižší, nebo vyšší frikční koeficient, vyšší biokompatibilita, nebo zlepšení samočistících vlastností, což ukazuje na široký průmyslový aplikační potenciál v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový, letecký, kosmický, elektrotechnický, nebo energetický průmysl a zdravotnictví. Parciálním cílem projektu je vývoj dvou odlišně koncipovaných povrchových mikrostruktur, kde základním prvkem je rovinná (2D) či prostorová (3D) geometrická entita, která vytváří na povrchu strojní komponenty ucelenou mikrostrukturu a tím určuje nové fyzikálně-chemické vlastnosti povrchu. Velikost výsledné mikrostruktury se pohybuje v mikronové, či submikronové oblasti. Vytvářet však lze i povrchovou strukturu v řádech nanometrů, což je spojeno i se zcela specifickými materiály jako je např. grafen. Jedná se o supertenkou (s výškou jeden atom) formu uhlíku, která je strukturou podobná grafitu. Po karbinu je to druhý nejpevnější materiál na světě. Vhodnou povrchovou mikrostrukturu je potřeba na základě primárních požadavků na ní kladených variantně navrhnout, vyrobit s nastavením vhodných procesních parametrů, odladit požadované rozměry a optimalizovat převážně s ohledem na hospodárnost výroby. Inspirací pro návrhy příslušných mikrostruktur může být sama příroda, jejíž produkty se v mnoha směrech stávají velkou výzvou pro vývojáře a aplikační techniky z celého světa.

R&D category

AP - Applied research

OECD FORD - main branch

20501 - Materials engineering

OECD FORD - secondary branch

20301 - Mechanical engineering

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

JG - Metallurgy, metal materials<br>JP - Industrial processes and processing<br>JR - Other machinery industry<br>JT - Propulsion, engines and fuels

Provider evaluation

U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

Project results evaluation

Technology for microstructuring bionic and functional surfaces of advanced materials such as stainless steels, titanium and nickel alloys and various types of engineering ceramics has been developed and tested, leading to improved functional surfaces of machine components.

Realization period - beginning

Apr 1, 2018

Realization period - end

Dec 31, 2021

Project status

U - Finished project

Latest support payment

Mar 22, 2021

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Data delivery code

CEP22-MPO-FV-U

Data delivery date

Apr 11, 2024

Total approved costs

21,114 thou. CZK

Public financial support

16,356 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

4,758 thou. CZK