Projektbeschreibung
Fortschritte im 3D-Druck durch Hochleistungsmetalle
In der Welt der Fertigung stehen Ingenieure oft vor der Herausforderung, Stärke und Duktilität von Materialien in Einklang zu bringen. Periodisch lamellare Metalle (PLM) mit ihren einzigartigen grob- und feinkörnigen Mikrostrukturen stellen eine vielversprechende Lösung in Aussicht. Diese Werkstoffe verbessern die Stärke und Robustheit und sind damit ideal für zukünftige technische Anwendungen. Trotz ihres Potenzials konzentriert sich die Forschung jedoch nur in begrenztem Umfang auf die Herstellung von PLM durch selektives Laserschmelzen (selective laser melting, SLM), ein innovatives Verfahren der Industrie 4.0. Im Rahmen des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts PLMsBySLM wird mit Legierungselementen und der Optimierung von Mikrostrukturen experimentiert. Durch den Einsatz von maschinellem Lernen zur Vorhersage von Materialeigenschaften soll dieses Projekt die 3D-Drucktechnologie voranbringen und Hochleistungsmetalle mit einem außergewöhnlichen Gleichgewicht zwischen Stärke und Duktilität herstellen.
Ziel
Periodic lamellar metals (PLMs) with coarse-to-fine grained microstructures provides a new way to overcome the strength-ductility trade-off through the accumulation of geometrically necessary dislocations and hetero-deformation induced hardening, demonstrating great potential to future engineering applications. As an important component of Industry 4.0 selective laser melting (SLM) has become a powerful industrial tool in EU and worldwide. However, to date, few to no efforts have been devoted into the experimental investigation of PLMs made by SLM. Only one modeling work briefly discussed the strengthening and toughening mechanisms of the PLMs. Thus, the fundamental knowledge associated with the microstructures and properties of SLM PLM parts is still lacking. Such lack of critical knowledge is a hard barrier for the development of high-performance PLM engineering parts. To this end, this project proposes to adopt SLM for the fabrication of novel PLMs through adding alloying elements into starting powders. The key aspects of this proposal are as follows: 1) Design and fabrication of PLMs; 2) Microstructural tailoring and anisotropic tensile evaluation; 3) Characterization of the strengthening and toughening mechanisms; 4) Prediction of anisotropic tensile properties by machine learning. This project aims to evolve the current in-situ alloying strategy employed during SLM, enable the tailoring of heterogeneous microstructures, and provide an excellent strength-ductility balance over the homogeneous-grained counterparts. It is expected that the new knowledge generated from this project will facilitate the 3D printing of high-performance metals. This proposal involves both the transfer of knowledge to the host institution and the training of the candidate in new advanced techniques. The expected results have the potential capacity to increase the competitiveness and provide room for further studies at both the fundamental and applied levels in additive manufacturing.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Irland