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Hierarchical gradient metals by additive manufacturing

Descrizione del progetto

Ricerca sulla produzione additiva per progettare metalli complessi a gradiente gerarchico

La ricerca sui metalli e sulle leghe a struttura gradiente si è dimostrata promettente in ingegneria e architettura, offrendo una soluzione per superare i compromessi tra resistenza e duttilità caratteristici dei materiali tradizionali. Tuttavia, a causa delle limitazioni intrinseche degli attuali metodi di produzione, i materiali con struttura gradiente esistenti, in genere, hanno solo modelli e strutture semplici. Il progetto HIGMAM, finanziato dal CER, si propone di sviluppare un processo sistematico per la progettazione di microstrutture a gradiente gerarchico da usare con la produzione additiva, massimizzando i vantaggi di queste nuove scoperte e affrontando le sfide precedenti. Il progetto ha scoperto che la produzione additiva consente di creare strutture periodiche e a gradiente 3D con caratteristiche microstrutturali più complesse e gerarchiche.

Obiettivo

Over the last decade, the steadily increasing research on gradient-structured metals and alloys has demonstrated great successes of this biological and nature-inspired concept to evade the strength-ductility trade-off dictating in regu-lar engineering materials. However, given the intrinsic limitations of conventional manufacturing methods, the currently engineered structural gradient materials are all featuring a linear pattern, usually from exterior to interior, with only simple structures of grain sizes, twin spaces, lamellae spaces, or combinations. A recent preliminary study of my research team accidentally discovered that additive manufacturing could produce periodic and 3D gradient microstructures with not only simple microstructure features, but also hierarchical ones, from grain size to sub-grain boundaries and even lattice distortions. The hierarchical gradient microstructure keeps the same level of high strength but doubles the failure strain compared to the conventional microstructures. This inspires us to systematically investigate the possibilities and boundaries of these new hierarchical gradient microstructures by additive manufacturing. Due to its extreme complexity across multiple scales and physics laws in correlating process, microstructure, and property of such new materials, we aim to develop a systematic approach for designing hierarchical gradient microstructures by using design of experiments, in-depth and multiscale characterization methods, multiphysics and multiscale numerical models, and data informatics. The intelligent integration of the physics-based and data-driven models will eventually boost the dimensionality, efficiency, and accuracy of the modeling approach for the design of the complicated hierarchical gradient microstructure in 3D. It will provide a powerful, digital and sustainable way for the design of new materials and/or processes and evaluation of material performance.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

RHEINISCH-WESTFAELISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 433 381,00
Indirizzo
TEMPLERGRABEN 55
52062 Aachen
Germania

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Regione
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 433 381,00

Beneficiari (2)

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