Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. > Seznam projektů > Řešené a ukončené projekty
Řešené a ukončené projekty
Administraci projektů od návrhu až po konečnou fázi zajišťuje projektový tým |
Řešené projekty
Structural Integrity and Reliability of Advanced Materials obtained through additive Manufacturing
In spite of the growing importance of Additive Manufacturing (AM) technology for producing both plastics and metals parts used in different fields such as aeronautics, biomechanics and automotive, the criteria and methods for the safety evaluation of AM components are still not well established. Therefore, the lack of knowledge on the influence of the material quality on the load bearing capacity of the final product hinders the industrial exploitation of AM, preventing this powerful technology from being confidently used in every-day manufacturing processes, in particular in low developed European countries. The overall objective of the SIRAMM project is to significantly strengthen research in the AM field at the Polytechnical University of Timisoara (UPT, Romania). To achieve this aim, SIRAMM will build upon the existing science and innovation base of UPT, creating a network with two internationally-leading counterparts at EU level: Norwegian University of Science and Technology (Norway) and the University of Parma (Italy). In the long term, the project aims at laying the foundations for creating a pole of excellence on AM in Eastern Europe. For this reason, other two partners from low R&I performing countries, the University of Belgrade (Serbia) and the Institute of Physics of Materials, Academy of Sciences (Czech Republic) will also take part in this Twinning project. To reach its goals, this 3-year project will be focused on the implementation of knowledge transfer activities such as workshops and staff exchange, training events (i.e. summer schools, seminars) for early stage researchers, and dissemination and communication actions (i.e. web site, videos, open access publications, public engagement activities) for different audiences. To keep maintaining the knowledge transfer well beyond the duration of this project, a regular master course on AM technology will be also implemented in the coordinating institution.
In spite of the growing importance of Additive Manufacturing (AM) technology for producing both plastics and metals parts used in different fields such as aeronautics, biomechanics and automotive, the criteria and methods for the safety evaluation of AM components are still not well established. Therefore, the lack of knowledge on the influence of the material quality on the load bearing capacity of the final product hinders the industrial exploitation of AM, preventing this powerful technology from being confidently used in every-day manufacturing processes, in particular in low developed European countries. The overall objective of the SIRAMM project is to significantly strengthen research in the AM field at the Polytechnical University of Timisoara (UPT, Romania). To achieve this aim, SIRAMM will build upon the existing science and innovation base of UPT, creating a network with two internationally-leading counterparts at EU level: Norwegian University of Science and Technology (Norway) and the University of Parma (Italy). In the long term, the project aims at laying the foundations for creating a pole of excellence on AM in Eastern Europe. For this reason, other two partners from low R&I performing countries, the University of Belgrade (Serbia) and the Institute of Physics of Materials, Academy of Sciences (Czech Republic) will also take part in this Twinning project. To reach its goals, this 3-year project will be focused on the implementation of knowledge transfer activities such as workshops and staff exchange, training events (i.e. summer schools, seminars) for early stage researchers, and dissemination and communication actions (i.e. web site, videos, open access publications, public engagement activities) for different audiences. To keep maintaining the knowledge transfer well beyond the duration of this project, a regular master course on AM technology will be also implemented in the coordinating institution.

Innovative approach to improve fatigue performance of automotive components aiming at CO2 emissions reduction (INNOFAT)
Cars are responsible of 25% of CO2 emissions in the EU. To reduce these emissions, EU established a mandatory target, to be reached in 2020, of 95 g CO2/km (30% lower than the average CO2 emissions in 2012). Vehicle lightweight is the main alternative to reduce CO2 emissions. Crankshaft is the heaviest special steel component in a vehicle. So, its weight reduction potential is high. The crankshaft downsizing must be performed taking into account that engine torque cannot be reduced. So, if crankshaft is downsized, the steel fatigue limit must be increased to guarantee the required crankshaft in-service performance. This INNOFAT project is focused on crankshafts manufactured with microalloyed steels, but the obtained results may be extrapolated to other automotive components (camshafts, gears, common-rails...). Two different approaches are considered to improve the component fatigue performance: 1) steels with improved isotropy and 2) steels with higher strength. In the first case, different isotropy levels will be evaluated to determine which of them leads to the best fatigue performance. The second approach is based on a new high strength microalloyed steel (UTS>1.050 MPa) up to now only manufactured at laboratory scale. Along the INNOFAT project, the crankshafts manufacturing process (from hot forging to different machining operations) will be studied at laboratory scale. Finally, the most suitable steel from each approach will be chosen to manufacture and test real crankshafts in order to estimate the weight reduction that could be achieved. At the end of the project, some guidelines will be elaborated in order to facilitate the industrial implementation of the developed steels.
Cars are responsible of 25% of CO2 emissions in the EU. To reduce these emissions, EU established a mandatory target, to be reached in 2020, of 95 g CO2/km (30% lower than the average CO2 emissions in 2012). Vehicle lightweight is the main alternative to reduce CO2 emissions. Crankshaft is the heaviest special steel component in a vehicle. So, its weight reduction potential is high. The crankshaft downsizing must be performed taking into account that engine torque cannot be reduced. So, if crankshaft is downsized, the steel fatigue limit must be increased to guarantee the required crankshaft in-service performance. This INNOFAT project is focused on crankshafts manufactured with microalloyed steels, but the obtained results may be extrapolated to other automotive components (camshafts, gears, common-rails...). Two different approaches are considered to improve the component fatigue performance: 1) steels with improved isotropy and 2) steels with higher strength. In the first case, different isotropy levels will be evaluated to determine which of them leads to the best fatigue performance. The second approach is based on a new high strength microalloyed steel (UTS>1.050 MPa) up to now only manufactured at laboratory scale. Along the INNOFAT project, the crankshafts manufacturing process (from hot forging to different machining operations) will be studied at laboratory scale. Finally, the most suitable steel from each approach will be chosen to manufacture and test real crankshafts in order to estimate the weight reduction that could be achieved. At the end of the project, some guidelines will be elaborated in order to facilitate the industrial implementation of the developed steels.
Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Mezinárodní mobilita pracovníků ÚFM
Projekt je zaměřen na posílení mezinárodní spolupráce a rozvoj hlavně juniorských vědeckých pracovníků Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. Realizace projektu přispěje k posílení kooperace s významnými výzkumnými organizacemi a jejich vědeckými a vedoucími pracovníky. Uskutečnění jednotlivých mobilit přispěje k rozvoji nejen samotných účastníků, ale celého pracoviště ústavu. Současně lze očekávat vyšší publikační činnost a zapojení ústavu do příprav a řešení mezinárodních projektů.

Projekt je zaměřen na posílení mezinárodní spolupráce a rozvoj hlavně juniorských vědeckých pracovníků Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. Realizace projektu přispěje k posílení kooperace s významnými výzkumnými organizacemi a jejich vědeckými a vedoucími pracovníky. Uskutečnění jednotlivých mobilit přispěje k rozvoji nejen samotných účastníků, ale celého pracoviště ústavu. Současně lze očekávat vyšší publikační činnost a zapojení ústavu do příprav a řešení mezinárodních projektů.

Výzkum a vývoj technologií přesného lití žárových částí leteckých motorů a vysoce náročných odlitků
Projekt řeší problematiku zavedení pokročilé technologie přesného lití žárových částí leteckých motorů a odlitků axiálních kol turbodmychadel. Spolehlivost a vysoká životnost odlitku, je do jisté míry determinována tolerancí materiálu k povrchovým defektům, které se mohou při provozu objevit. V projektu se tedy budeme hlouběji zabývat souvislostí mezi strukturou materiálu, povrchovými defekty a únavovým a creepovým poškozením.

Projekt řeší problematiku zavedení pokročilé technologie přesného lití žárových částí leteckých motorů a odlitků axiálních kol turbodmychadel. Spolehlivost a vysoká životnost odlitku, je do jisté míry determinována tolerancí materiálu k povrchovým defektům, které se mohou při provozu objevit. V projektu se tedy budeme hlouběji zabývat souvislostí mezi strukturou materiálu, povrchovými defekty a únavovým a creepovým poškozením.

Materiály s vnitřní architekturou strukturované pro aditivní technologie (ArMAdit)
Projekt je založen na výpočtovém návrhu a postupné optimalizaci parametrů vnitřní architektury dvou či více kovových materiálů s ohledem na jejich extrémní zatěžování včetně reálných provozních podmínek. Pro přípravu těchto vnitřně strukturovaných materiálů bude využita technologie studené kinetické depozice (CS, Cold Spray) a multimateriálového selektivního laserového 3D tisku (SLM, Selective Laser Melting), popřípadě kombinace obou.

Projekt je založen na výpočtovém návrhu a postupné optimalizaci parametrů vnitřní architektury dvou či více kovových materiálů s ohledem na jejich extrémní zatěžování včetně reálných provozních podmínek. Pro přípravu těchto vnitřně strukturovaných materiálů bude využita technologie studené kinetické depozice (CS, Cold Spray) a multimateriálového selektivního laserového 3D tisku (SLM, Selective Laser Melting), popřípadě kombinace obou.

Nové kompozitní materiály pro environmentální aplikace (NKMEA)
Cílem projektu, který obsahuje tři dílčí výzkumné záměry, je předaplikační výzkum v oblasti vývoje, přípravy, optimalizace a testování použitelnosti speciálních kompozitních materiálů schopných detekovat, respektive odstranit, nebezpečné látky ve vodě, ovzduší, půdě a průmyslových provozech. Tyto speciální materiály umožní zvýšit kvalitu života, bezpečnost obyvatel a atraktivitu v ostravské aglomeraci. Výsledky projektu budou moci být využity aplikační sférou i různými bezpečnostními složkami.

Cílem projektu, který obsahuje tři dílčí výzkumné záměry, je předaplikační výzkum v oblasti vývoje, přípravy, optimalizace a testování použitelnosti speciálních kompozitních materiálů schopných detekovat, respektive odstranit, nebezpečné látky ve vodě, ovzduší, půdě a průmyslových provozech. Tyto speciální materiály umožní zvýšit kvalitu života, bezpečnost obyvatel a atraktivitu v ostravské aglomeraci. Výsledky projektu budou moci být využity aplikační sférou i různými bezpečnostními složkami.

Modernizace infrastruktury pro studium a aplikaci pokročilých materiálů (m-IPMinfra)
Projekt je zaměřen na modernizaci výzkumné infrastruktury IPMinfra o potřebná zařízení sloužící ke komplexnímu posouzení materiálových (zejména dlouhodobých) vlastností pokročilých materiálů. Současně projekt podporuje výzkumnou činnost a její kvalitu na hostitelské instituci.

Projekt je zaměřen na modernizaci výzkumné infrastruktury IPMinfra o potřebná zařízení sloužící ke komplexnímu posouzení materiálových (zejména dlouhodobých) vlastností pokročilých materiálů. Současně projekt podporuje výzkumnou činnost a její kvalitu na hostitelské instituci.

Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
21-24805S | Řízení rozhraní v bezolovnatých feroelektrických-dielektrických kompozitech pro zlepšení jejich elektromechanických vlastností | Ing. Zdeněk Chlup, Ph.D. |
21-08772S | Vliv samovyhojovacích účinků na prodloužení životnosti konstrukcí vyrobených z vysokohodnotného betonu | doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. |
21-02203X | Vylepšení vlastností současných špičkových slitin | RNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc. |
20-16130S | Multifunkční vlastnosti práškovaných intermetalických slitin Ni-Mn-Sn | Mgr. Martin Friák, Ph.D. |
20-00761S | Vliv materiálových vlastností korozivzdorných ocelí na spolehlivost mostních konstrukcí | doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. |
20-11321S | Vliv mikrostruktury a povrchových úprav na absorpci vodíku v bio-kompatibilních slitinách | prof. RNDr. Antonín Dlouhý, CSc. |
20-20873S | Vývoj ODS ocelí odolných účinkům tekutých kovů pro využití v nových systémech v oblasti jaderného štěpení i fúze | Ing. Hynek Hadraba, Ph.D. |
20-14450J | Vývoj porušení v ultrajemnozrnných kovech a slitinách při únavovém a creepovém zatěžování | Ing. Jiří Dvořák, Ph.D. |
20-14237S | Zlepšení mikrostruktury a funkčních vlastností transparentních keramik pomocí distribuce dopantů - kombinovaný experimentální a teoretický přístup | RNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc. |
19-00408S | Integrita a struktura materiálů v počátečních stádiích interakce s pulzujícím vodním paprskem | prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. |
19-23411S | Souhra plasticity a magnetismu v alfa-železe a chromu | doc. Ing. Roman Gröger, Ph.D. |
19-18725S | Vliv mikrostruktury na creepové mechanismy v pokročilých žárupevných ocelích | Ing. Petr Král, Ph.D. |
19-25591Y | Vliv mikrostruktury na únavové vlastnosti vysoce anisotropických nerezavějících ocelí vyrobených pomocí selektivního laserového tání | Ing. Miroslav Šmíd, Ph.D. |
Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
TK03020089 | Diagnostika poškození potrubních systémů metodou akustické emise pro odhady jejich zbytkové životnosti | Ing. Jiří Dvořák, Ph.D. |
FW01010183 | Nová generace integrace mikroskopie atomárních sil a elektronové mikroskopie (GEFSEM) | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
FW01010183 | Nová generace integrace mikroskopie atomárních sil a elektronové mikroskopie (GEFSEM) | doc. Ing. Roman Gröger, Ph.D. |
TN01000071 | Národní centrum kompetence Mechatroniky a chytrých technologií pro strojírenství | doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. |
TN01000015 | Národní centrum kompetence STROJÍRENSTVÍ | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
Ukončené projekty
Zobrazit
Řešené projekty
Číslo | Název | Řešitel |
---|---|---|
CZ.01.1.02/0.0/0.0/20_358/0023778 | Korelativní měření magnetických vlastností povrchů | doc. Ing. Roman Gröger, Ph.D. |
NU20-08-00149 | Multicentrické hodnocení hypersenzitivní reakce u pacientů indikovaných k totální náhradě kloubu včetně hodnocení důvodů reimplanace | prof. RNDr. Antonín Dlouhý, CSc. |
8J20AT013 | Aspekty integrity a trvanlivosti kompozitů s recyklovaným plnivem (InDuRAC) | doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D. |
FV40327 | Automatizovaný optický systém pro měření dynamiky růstu trhlin | doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. |
LTI19 | Zapojení českých výzkumných organizací do Evropské aliance pro energetický výzkum EERA (EERA-CZ 2) | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
8J19AT011 | Half-Heuslerovy termoelektrické slitiny s vysokou entropií a s vysokou účinností | RNDr. Jiří Buršík, CSc., DSc. |
FV40034 | Vývoj nového designu železničních náprav s vysokou provozní spolehlivostí | doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. |
8J18AT009 | Iniciace porušování a lom kvazikřehkých stavebních materiálů | Ing. Lucie Malíková, Ph.D. |
8J18AT008 | Teorií vedený vývoj nových supermřížkových nanokompozitů | Mgr. Martin Friák, Ph.D. |
COMET K2 A1.23 | Fundamentals and tools for integrated computational modeling and experimental characterization of materials in the atomic to micrometer scale range (A1.23) | RNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc. |
PCCL-K1 | K1-Center in Polymer Engineering and Science | doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. |
Ukončené projekty
Zobrazit