Detail projektu

Materiály s vnitřní architekturou strukturované pro aditivní technologie

Období řešení: 01.06.2018 — 31.05.2022

Zdroje financování

Evropská unie - OP VVV PO1 Předaplikační výzkum

- plně financující (2018-06-01 - 2022-05-31)

O projektu

Předkládaný projekt FSI VUT v Brně a ÚFM AV ČR Materiály s vnitřní architekturou strukturované pro aditivní technologie, jehož předmětem řešení je výzkum v předaplikační fázi, navazuje na znalostní výzkumnou základnu FSI VUT a NETME, Divizi progresivních kovových materiálů. Středem zájmu divize jsou perspektivní technologie elektronového paprsku, tepelného zpracování, povlakování a vývoj dalších postupů jako např. studená kinetická depozice. Rozvíjí aktivity v oblasti strukturních a fázových analýz v kovových i nekovových materiálem a sledování lokálních vlastností za použití indentačních metod ad. Projekt má svým celospolečenským tématem prokazatelný potenciál k dosažení zvýšení kvality života s budoucím uplatněním výsledků v praxi a využitím spolupráce s aplikační sférou. Projekt svým zaměřením naplňuje podstatu "Národní RIS3 strategie" zejména v doménách Pokročilé materiály a Pokročilé výrobní technologie. Veškeré výzkumné projektové aktivity spadají do úrovně základního a předaplikačního výzkumu TRL 1 až TRL 3[2] (Technology Readiness Level).

Popis anglicky
"The project aims to use the full potential of the Cold Spray technology and Selective Laser Melting 3D printing technology for preparation of architectured metallic materials. Part of the solution lies in utilization of numerical and optimization methods in combination with controlled experiments. This concerns design and optimization of geometry of metallic architectured materials using theoretical models and FEM calculations, and preparation of those materials using Cold Spray technology or SLM 3D printing. Efforts will be also targeted towards making the structure lighter by creating cavities and spaces not filled with the material. Study of microstructural processes in materials during their production is also planned."

Klíčová slova
aditivní technologie; materiál s vnitřní architekturou

Klíčová slova anglicky
multi-material, powder metallurgy, architectured material, hierarchic structure, cold spray, selective laser melting

Označení

OP VVV PAV MATERIALY

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Dlouhý Ivo, prof. Ing., CSc. - hlavní řešitel
Červinek Ondřej, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Grygar Filip, Ing. - spoluřešitel
Koutecký Tomáš, Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Koutný Daniel, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Ržonca Michal, Ing. - spoluřešitel
Šreibr Vít, Ing. - spoluřešitel
Vrána Radek, Ing., Ph.D. - spoluřešitel

Útvary

Centrum nových technologií ve strojírenství
- příjemce (01.06.2018 - 31.12.2022)

Výsledky

VRÁNA, R.; KOUTNÝ, D.; PALOUŠEK, D.; PANTĚLEJEV, L.; JAROŠ, J.; ZIKMUND, T.; KAISER, J. Selective Laser Melting Strategy for Fabrication of Thin Struts Usable in Lattice Structures. Materials, 2018, vol. 11, no. 9, p. 1-20. ISSN: 1996-1944.
Detail

HAVLÍK, P.; ŘEHOŘEK, L.; DOUBRAVA, M. HODNOCENÍ POUŽITELNOSTI ELEKTRONOVÉHO SVAZKU PRO MODIFIKACI POVRCHOVÝCH VRSTEV NANESENÝCH TECHNOLOGIÍ COLD SPRAY. Proceedings of Abstracts 28th National Conference ON HEAT TREATMENT. Čerčany: Asociace pro tepelné zpracování kovů ECOSOND s.r.o., 2022. ISBN: ISBN 978-80-907043-4.
Detail

KOUTNÝ, D.; SKULINA, D.; PANTĚLEJEV, L.; PALOUŠEK, D.; LENCZOWSKI, B.; PALM, F.; NICK, A. Processing of Al-Sc aluminum alloy using SLM technology. In 10TH CIRP CONFERENCE ON PHOTONIC TECHNOLOGIES. Procedia CIRP. Elsevier BV, 2018. p. 44-48. ISSN: 2212-8271.
Detail

FRIÁK, M.; ZELENÝ, M.; VŠIANSKÁ, M.; HOLEC, D.; ŠOB, M. An Ab Initio Study of Connections between Tensorial Elastic Properties and Chemical Bonds in Sigma5(210) Grain Boundaries in Ni3Si. Materials, 2018, vol. 11, no. 11, p. 2263 (- p.)ISSN: 1996-1944.
Detail

MALÝ, M.; HÖLLER, C.; SKALON, M.; MEIER, B.; KOUTNÝ, D.; PICHLER, R.; SOMMITSCH, C.; PALOUŠEK, D. Effect of Process Parameters and High-Temperature Preheating on Residual Stress and Relative Density of Ti6Al4V Processed by Selective Laser Melting. Materials, 2019, vol. 12, no. 6, p. 1-13. ISSN: 1996-1944.
Detail

MORAVČÍK, I.; JAN, Č.; DE ALMEIDA GOUVÊA, L.; ČUPERA, J.; GUBÁN, I.; DLOUHÝ, I. Nitrogen Interstitial Alloying of CoCrFeMnNi High Entropy Alloy through Reactive Powder Milling. ENTROPY, 2019, vol. 21, no. 4, p. 1-7. ISSN: 1099-4300.
Detail

STRECKER, Z.; KUBÍK, M.; VÍTEK, P.; ROUPEC, J.; PALOUŠEK, D.; ŠREIBR, V. Structured magnetic circuit for magnetorheological damper made by selective laser melting technology. SMART MATERIALS & STRUCTURES, 2019, vol. 28, no. 55016, p. 1-13. ISSN: 0964-1726.
Detail

PRAJZLER, V.; PRŮŠA, S.; MACA, K. Rapid pressure-less sintering of fine grained zirconia ceramics: Explanation and elimination of a core-shell structure. Journal of the European Ceramic Society, 2019, vol. 39, no. 16, p. 5309-5319. ISSN: 0955-2219.
Detail

VRÁNA, R.; VAVERKA, O.; ČERVINEK, O.; PANTĚLEJEV, L.; HURNÍK, J.; KOUTNÝ, D.; PALOUŠEK, D. Heat Treatment of the SLM Processed Lattice Structure Made of AlSi10Mg and Its Effect on the Impact Energy Absorption. In Euro PM2019 Proceedings. Maastricht: 2019. p. 1-6. ISBN: 978-1-899072-51-4.
Detail

ŠEVEČEK, O.; PAPŠÍK, R.; MAJER, Z.; KOTOUL, M. Influence of the cell geometry on the tensile strength of open-cell ceramic foams. In 9th International Conference Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF9). Procedia Structural Integrity. Itálie: Elsevier, 2020. p. 553-558. ISSN: 2452-3216.
Detail

ČÍŽEK, J.; VILÉMOVÁ, M.; LUKÁČ, F.; KOLLER, M.; KONDAS, J.; SINGH, R. Cold Sprayed Tungsten Armor for Tokamak First Wall. Coatings, MDPI, 2019, vol. 9, no. 12, p. 1-15. ISSN: 2079-6412.
Detail

SUCHÝ, J.; HORYNOVÁ, M.; KLAKURKOVÁ, L.; PALOUŠEK, D.; KOUTNÝ, D.; ČELKO, L. Effect of Laser Parameters on Processing of Biodegradable Magnesium Alloy WE43 via Selective Laser Melting Method. Materials, 2020, vol. 13, no. 11, p. 1-17. ISSN: 1996-1944.
Detail

HORNÍK, V.; FINTOVÁ, S.; ŠMÍD, M.; HUTAŘ, P.; HRBÁČEK, K.; KUNZ, L. Interaction of fatigue and creep in MAR-M 247 superalloy. Procedia Structural Integrity, 2020, vol. 23, no. 1, p. 197-202. ISSN: 2452-3216.
Detail

HORNÍK, V.; FINTOVÁ, S.; ŠMÍD, M.; HUTAŘ, P.; HRBÁČEK, K.; KUNZ, L. Fatigue properties of B1914 superalloy at high temperatures. Procedia Structural Integrity, 2020, vol. 23, no. 1, p. 191-196. ISSN: 2452-3216.
Detail

MACHŮ, Z.; ŠEVEČEK, O.; HADAŠ, Z.; KOTOUL, M. Modeling of electromechanical response and fracture resistance of multilayer piezoelectric energy harvester with residual stresses. JOURNAL OF INTELLIGENT MATERIAL SYSTEMS AND STRUCTURES, 2020, vol. 31, no. 19, p. 2261-2287. ISSN: 1530-8138.
Detail

SUCHÝ, J.; PANTĚLEJEV, L.; PALOUŠEK, D.; KOUTNÝ, D.; KAISER, J. Processing of AlSi9Cu3 alloy by selective laser melting. POWDER METALLURGY, 2020, vol. 63, no. 3, p. 197-211. ISSN: 0032-5899.
Detail

MORAVČÍK, I.; KUBÍČEK, A.; MORAVČÍKOVA DE ALMEIDA GOUVÊA, L.; ADAM, O.; KAŇA, V.; POUCHLÝ, V.; ZÁDĚRA, A.; DLOUHÝ, I. The Origins of High-Entropy Alloy Contamination Induced by Mechanical Alloying and Sintering. Metals, 2020, vol. 10, no. 9, p. 1-15. ISSN: 2075-4701.
Detail

BIJALWAN, V.; PRAJZLER, V.; ERHART, J.; TAN, H.; ROUPCOVÁ, P.; SOBOLA, D.; TOFEL, P.; MACA, K. Rapid pressure-less and spark plasma sintering of (Ba0.85Ca0.15Zr0.1T0.9)O3 lead-free piezoelectric ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 2021, vol. 41, no. 4, p. 2514-2523. ISSN: 0955-2219.
Detail

ČERVINEK, O.; WERNER, B.; KOUTNÝ, D.; VAVERKA, O.; PANTĚLEJEV, L.; PALOUŠEK, D. Computational Approaches of Quasi-Static Compression Loading of SS316L Lattice Structures Made by Selective Laser Melting. Materials, 2021, vol. 14, no. 9, p. 1-24. ISSN: 1996-1944.
Detail

B. Werner, O. Červinek, D. Koutný, A. Reisinger, H.E. Pettermann, M. Todt. Numerical and experimental study on the collapse of a triangular cell under. International Journal of Solids and Structures, 2021, vol. 236, no. 76, p. 1-12. ISSN: 0020-7683.
Detail

MALÝ, M.; KOUTNÝ, D.; PANTĚLEJEV, L.; PAMBAGUIAN, L.; PALOUŠEK, D. Effect of high-temperature preheating on pure copper thick-walled samples processed by laser powder bed fusion. Journal of Manufacturing Processes, 2022, no. 73, p. 924-938. ISSN: 1526-6125.
Detail

VRÁNA, R.; JAROŠ, J.; KOUTNÝ, D.; NOSEK, J.; ZIKMUND, T.; KAISER, J.; PALOUŠEK, D. Contour laser strategy and its benefits for lattice structure manufacturing by selective laser melting technology. Journal of Manufacturing Processes, 2022, vol. 74, no. 1, p. 640-657. ISSN: 1526-6125.
Detail

ČERVINEK, O.; PETTERMANN, H.; TODT, M.; KOUTNÝ, D.; VAVERKA, O. Non-linear dynamic finite element analysis of micro-strut lattice structures made by laser powder bed fusion. Journal of Materials Research and Technology, 2022, vol. 18, no. 1, p. 3684-3699. ISSN: 2238-7854.
Detail

VRÁNA, R.; KOUTECKÝ, T.; ČERVINEK, O.; ZIKMUND, T.; PANTĚLEJEV, L.; KAISER, J.; KOUTNÝ, D. Deviations of the SLM produced Lattice Structures and Their Influence on Mechanical properties. Materials, 2022, vol. 15, no. 9, p. 1-20. ISSN: 1996-1944.
Detail

VRÁNA, R.; ČERVINEK, O.;MAŇAS, P.; KOUTNÝ, D.; PALOUŠEK, D. Dynamic Loading of Lattice Structure Made by Selective Laser Melting-Numerical Model with Substitution of Geometrical Imperfections. Materials, 2018, vol. 11, no. 11, p. 1-21. ISSN: 1996-1944.
Detail

VAŠÁKOVÁ, K.; PANTĚLEJEV, L.; KOUTNÝ, D. The AlSi9Cu3 Alloy Processed by the Selective Laser Melting Technology. In Proceedings 31st International Conference on Metallurgy and Materials. Ostrava: TANGER Ltd., 2022. p. 792-797. ISBN: 978-80-88365-06-8.
Detail

PRAJZLER, V.; MACA, K.; ŠŤASTNÝ, P.; TODD, R. Abnormal grain growth in DC flash sintered 3-mol% yttria-stabilized zirconia ceramics. Journal of the American Ceramic Society, 2022, vol. 105, no. 9, p. 5562-5568. ISSN: 0002-7820.
Detail

MORAVČÍK, I.; ZELENÝ, M.; DLOUHÝ, A.; HADRABA, H.; MORAVČÍKOVÁ DE ALMEIDA GOUVEA, L.; PAPEŽ, P.; FIKAR, O.; DLOUHÝ, I.; RAABE, D.; LI, Z. Impact of interstitial elements on the stacking fault energy of an equiatomic CoCrNi medium entropy alloy: theory and experiments. SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS, 2022, vol. 23, no. 1, p. 376-392. ISSN: 1468-6996.
Detail

DOUBRAVA, M.; ŘEHOŘEK, L.; PANTĚLEJEV, L. The repair of Inconel 713LC turbine blade with artificial defects by Cold Spray technology. In Proceedings 31st International Conference on Metallurgy and Materials. Ostrava: TANGER Ltd., 2022. p. 457-462. ISBN: 978-80-88365-06-8.
Detail

NOPOVÁ, K.; PANTĚLEJEV, L.; KOUTNÝ, D. Effect of Chemical Composition Change on Mechanical and Microstructural Properties of Aluminum Alloys Processed by Selective Laser Melting. In 31st International Conference on Metallurgy and Materials, METAL 2022. Ostrava: TANGER Ltd., 2022. p. 574-579. ISBN: 978-80-88365-06-8.
Detail

KOUTNÝ, D.; GRYGAR, F.; RŽONCA, M.; GURÁŇ, R.; KAFKA, R.; FOLTÝN, J.; ŽÁČEK, J.; KUHAJDIK, M.: ARM-MMDEV_V1; Multimateriálový nanášecí modul pro selektivní nanášení dvou kovových prášků. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství Technická 2896/2 616 69 Brno místnost D5/464. URL: https://intranet.ustavkonstruovani.cz/FileDownload/getProjectPdf/453/. (funkční vzorek)
Detail

ŘEHOŘEK, L.: Architektonický materiál; Multi-materiálový architekturovaný materiál – postup výroby. Ústav materiálových věd a inženýrství. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Dlouhý Ivo, prof. Ing., CSc.