Höghållfast Al för robust AM: Legerings- och processdesign
- Diarienummer
- FID17-0015
- Start- och slutdatum
- 190101-201231
- Beviljat belopp
- 319 598 kr
- Förvaltande organisation
- RISE Swerea IVF
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Huvudsyfte: Doktorandprojektets huvudsyfte är att utveckla nya Al-legeringar anpassade för AM med hänsyn tagen till de speciella förutsättningar som råder i pulverbäddsprocesser som SLM, selective laser melting, för tillverkning av komponenter till applikationer som kräver hög hållfasthet och låg vikt. Kortfattad projektplan: Projektet är uppdelat i tre arbetspaket med forskningsaktiviteter och ett fjärde arbetspacket för resultatspridning och projektledning. - WP1: Legeringsutveckling. Litteraturstudie och simuleringar av Al-legeringar. - WP2: 3D-printingprocess. Litteraturstudie och experimentellt arbete med 3D-printing. Försöksplanering för att screena lovande Al-legeringar och kopplade processparametrar. Mer omfattande processoptimering för de mest lovande legeringarna. - WP3: Kvalitetssäkring och karaktärisering. Karakterisering av pulver innan 3D-printing och karaktärisering och mätning av tillverkade bitar efter 3D-printing. Förväntade resultat: - En eller två nya Al-legeringar i kombination med optimerade processparametrar som har blivit kvalitetssäkrade gällande möjlighet att tillverka, robusthet i processen, mekaniska egenskaper och geometrisk och yttopografisk kvalitet. - Minst sex journalpublikationer - En licentiatuppsats och en doktorsavhandling - En medarbetare med utvecklade färdigheter inom vetenskapligt arbete samt djupgående kunskaper inom Al-legeringar och additiv tillverkning.
Populärvetenskaplig beskrivning
Additiv tillverkning ger nya möjligheter att konstruera komponenter på ett viktbesparande sätt genom så kallad topologioptimering där material finns bara där det behövs. För att fullt ut utnyttja potentialen behövs också att ett material används som väger lite och som har hög styrka. Aluminium är ett typiskt sådant material. Dock, de aluminiumlegeringar som finns tillgängliga för additiv tillverkning ger inte tillräckligt hög styrka. Doktorandprojektet syftar till att nya Aluminiumlegeringar som är anpassade för additiv tillverkning med hänsyn tagen till de speciella förutsättningar som råder i pulverbäddsprocesser som SLM, Selective Laser Melting, för tillverkning av komponenter till applikationer som kräver hög styrka och låg vikt. Projektet är uppdelat i tre delar med forskningsaktiviteter och en fjärde del för resultatspridning och projektledning. De tre forskningsdelarna är: 1. Legeringsutveckling 2. Additiv tillverkning 3. Kvalitetskontroll Resultat från projektet förväntas vara en eller två nya aluminiumlegeringar med tillhörande processparametrar som kan användas för att tillverka lättviktiga och starka komponenter med förutsägbara egenskaper.