Projektbeschreibung
Ein realisierbarer, umweltfreundlicher Ansatz zur Fertigung fortgeschrittener mikrostrukturierter Polymeroberflächen
Der Nobelpreisträger Wolfgang Ernst Pauli sagte einst „Gott schuf das Volumen, der Teufel die Oberfläche“. Heutzutage sind Oberflächeneigenschaften für verschiedene Industriezweige wie Konsumgüter, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Energie von entscheidender Bedeutung, doch die derzeitigen Massenfertigungsverfahren erfordern kostspielige und umweltschädliche Beschichtungen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts Himalaia wird das Ziel verfolgt, die erste skalierbare, anpassungsfähige und kosteneffiziente Fertigungsplattform für die Massenproduktion von funktionellen mikro- und submikrometergroßen strukturierten Oberflächen auf großen 3D-Polymerteilen ohne Beschichtung zu schaffen. Diese Plattform wird Fortschritte in der Laseroberflächenstrukturierung, der Strukturierung mittels photonischer Nanojets und der Oberflächentechnik von Spritzgussformen kombinieren, um große 3D-Formhohlräume für die Massenproduktion herzustellen. Die vorgeschlagene Plattform wird durch drei industrielle Demonstratoren in den Bereichen Kieferorthopädie, Kosmetikverpackungen und Automobilbau validiert.
Ziel
Nobel Prize winner W. E. Pauli warned, “God made the bulk, surfaces were invented by the Devil”. Surface properties must be controlled and modified to satisfy demanding engineering requirements for sectors as diverse as consumer appliances, packaging, automotive, aerospace, and energy. The mass manufacture of functional surfaces is currently achieved via the application of expensive coatings, which can have proven harmful consequences on the environment. HIMALAIA proposes the first up-scalable, adaptable, industrially relevant, cost-effective manufacturing platform that would allow the mass-production of high-performing functional micron and sub-micron structured surfaces on 3D and/or large polymer parts with antimicrobial, anti-scratch, anti-squeak, self-cleaning and aesthetic properties without coatings.
Latest advances in laser surface patterning/texturing, particle self-assembly for photonic nanojet patterning, and surface engineering of injection moulds at TRL4 will be combined and brought to TRL6 for the efficient and flexible micro / nano-structuration of large, 3D mould cavities. These moulds will allow mass production of parts with functional surfaces via injection moulding. This process will be developed with great strides made notably on the modelling of structure-function relationships and on the demoulding step. Finally, in-line, model-based inspection of surface topographies and functionalities will be developed and implemented on the platform. Results will be supported by Life-Cycle Analysis, project management, dissemination and IP/innovation management to ensure the economic sustainability and the European deployment of the platform towards 2030.
HIMALAIA will validate the efficiency and flexibility of the manufacturing platform through three high impact industrials demonstrators in different sectors: orthodontics (EO), cosmetic packaging (Albea) and automotive (CRF). Clear scientific, exploitation and business plans are presented.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FOF-2017
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
01100 Bellignat
Frankreich