Projektbeschreibung
Festkörperauftragverfahren verhilft zur Entwicklung und Herstellung heterogener Materialien
Trotz der großen Versprechungen und Erwartungen bieten die derzeitigen additiven Fertigungstechnologien bisher nicht die erforderliche Flexibilität, um die gewünschte Kontrolle über die Zusammensetzung, die innere Anordnung und die äußere Form von Multimaterialstrukturen zu erlangen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ArcHIDep werden die einzigartigen Möglichkeiten genutzt, die ein vielseitiges Festkörper-Pulverauftragverfahren bietet, darunter die hohe Abscheiderate und die Möglichkeit, Werkstoffe mit unterschiedlichen chemischen, mikrostrukturellen oder mechanischen Eigenschaften zu mischen. Durch die Schaffung eines Entwurfsrahmens, der auf analytischen, experimentellen und numerischen Ansätzen beruht, wird ArcHIDep die Umsetzung der multiskaligen Heterogenität fördern. Der Rahmen wird die Synergie zwischen den Heterogenitätsindizes auf verschiedenen Längenskalen nutzen, um das Verhalten der integrierten Struktur auf Kontinuumsebene anzupassen und noch nie dagewesene Funktionalitäten zu bieten.
Ziel
Imagine having unlimited freedom in design and scalable fabrication of engineering components with an almost arbitrary selection of mixed composition, inner spatial arrangement and outer shape; this implies the ability to integrate multiple heterogeneity indexes to selectively adjust a variety of site-specific properties over several length-scales in one single component. To offer this treat, ArcHIDep challenges the traditional (composition-structure-process)-function correlations that currently neglect or are incapable to include the intriguing concept of heterogeneity. ArcHIDep paves the way to understand and exploit the synergistic strengthening mechanisms induced by compositional and architectural heterogeneity to offer unprecedented functionalities. My recent studies confirm the significant potential of solid state powder deposition for obtaining 3D metallic objects with notable structural integrity; I also achieved tunable mechanical properties by tailoring heterogeneity features in micro-nanophase deposits thru this method. Thus, I believe solid state deposition holds the key to add extra degrees of freedom (multi-indexed heterogeneity) to customization of metal-based products, beyond what is currently thought as the limits of engineering. I will outline novel mechanism-based strategies to establish a revolutionary tailored 3D manufacturing scheme that will offer countless uncharted functional opportunities. This is achieved by pairing a versatile and scalable solid state fabrication technique with advanced in-situ micro-mechanical tests and multiscale computational models. Successful implementation of ArcHIDep will give rise to in-depth conceptual developments towards a non-existing framework that enables design and real-time tailoring of compositional and structural complexity. This will be reinforced by inexhaustible recipes of bulk heterogeneity regarding chemical composition, microstructure, fraction and hierarchical arrangement of dissimilar phases.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedGastgebende Einrichtung
20133 Milano
Italien