Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

INFLPR, pol de transfer al tehnologiilor de procesare cu laser prin proiectul PRELAM

16 Noiembrie 2023



Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației – INFLPR luminează mult mai puternic şi mai eficient drumul care consolidează relația sa cu industria, orientată în direcția creşterii competitivităţii întreprinderilor din țara noastră. Rezultate notabile din proiectul „Noi tehnologii avansate de acoperire a suprafeţelor folosind fasciculul laser de mare putere în vederea creşterii fiabilităţii şi performanțelor materialelor” – PRELAM, în cadrul căruia s-au reuşit transferuri de tehnologie care au atins nivelul maxim de maturitate (TRL 9), au creat cadrul potrivit și modelul funcțional pentru stabilirea unor legături directe, de lungă durată, cu sectoare cheie din diverse domenii ale industriei, demonstrând capacitatea institutului de a satisface standardele şi nevoile de inovare şi dezvoltare tehnologică ale mediului industrial românesc. Proiectul s-a remarcat prin caracterul său de unicitate, fiind pentru prima dată când se reușește transferul către mediul economic a unor tehnologii laser de ultimă generaţie dedicate acoperirii suprafeţelor și procesării de materiale metalice, dezvoltate în laboratoarele INFLPR. PRELAM consfinţeşte astfel trecerea de la cercetarea experimentală la cea industrială şi implementarea pe liniile de producţie în domenii tehnologice de vârf.



În România, tehnologiile emergente de procesare laser nu sunt în prezent suficient popularizate şi cunoscute la potențialul maxim de exploatare. Dificultăţi majore trebuie încă surmontate în ceea ce priveşte preţul de cost foarte ridicat al unor sisteme care implică surse laser de mare putere, integrate în soluţii particularizate domeniului de utilizare, de înaltă complexitate şi funcţionare ‚‚la cheie’’. Acesta este contextul de la care a pornit și la care s-a raportat echipa PRELAM pe parcursul implementării proiectului. S-a adoptat de aceea o strategie flexibilă, care a prevăzut dezvoltarea de sisteme pilot de procesare laser individualizate conform cererilor de ofertă ale partenerilor, pornind de la subansamble accesibile comercial, care au fost integrate de echipele de implementare, reducând astfel substanțial costurile de achiziţie. Parametrii de procesare s-au optimizat în fiecare caz în vederea dezvoltării unui sistem complet automatizat, care să nu necesite expertiza specializată (calificarea) a operatorilor.
„Principalele provocări pe care echipa de implementare a proiectului le-a întâmpinat au derivat din necesitatea trecerii de la dezvoltarea experimentală la nivel de laborator la cercetarea industrială la sediul beneficiarului”, afirmă prof. dr. Ion N. Mihăilescu, directorul proiectului PRELAM. „Parametrii de procesare identificaţi în experimentele preliminare desfăşurate în INFLPR au necesitat în toate cazurile optimizări suplimentare pentru a obţine rezultatele dorite, cu randamentul scontat. Implementarea unor soluţii inovative şi personalizate s-a dovedit imperios necesară in numeroase cazuri în scopul minimizării costurilor de prelucrare și/sau mentenanţă a sistemului pilot dezvoltat. Asigurarea unui proces cu grad înalt de repetibilitate, a fost intotdeauna strict respectată astfel încât să se asigure o marjă de eroare cât mai mică pentru a evita consumul excesiv de materiale cu rebuturi irecuperabile. În pofida dificultătilor, s-a reuşit deja, în cadrul a două colaborări, stabilirea de fluxuri tehnologice capabile să securizeze repetabilitatea proceselor, atingându-se nivelul de maturitate 9. Companiile respective obţin deja profit din vânzarea produselor.”, subliniază prof. dr. Ion N. Mihăilescu.
Implementarea proiectului a decurs prin încheierea de contracte subsidiare cu partenerii industriali - IMM - uri, care și-au exprimat dorinţa de a colabora cu INFLPR astfel încât împreună să dezvolte soluții inovative pentru introducerea de noi produse/tehnologii pe piaţă, menite să rezolve nevoile identificate.
Echipa INFLPR reunită în jurul proiectului PRELAM a dezvoltat, plecând de la cerințele partenerilor economici, soluții complexe, concretizate prin sisteme constructive care cuprind atât surse laser de procesare, cât și tehnologii specifice pentru introducerea în fabricație de produse noi sau îmbunătăţite.
Rezultatele obținute în activitatea de cercetare-dezvoltare-inovare din cadrul contractelor subsidiare au fost implementate pe liniile de producție ale partenerilor industriali, generând transferuri de tehnologie care au obţinut validarea rezultatelor în mediu industrial la niveluri dematuritate tehnologică cuprinse între TRL5 - 7, iar în doua cazuri chiar TRL 9.

Contractele existente și rezultatele obținute
INFLPR a încheiat nouă contracte subsidiare, dintre care cinci au fost de cercetare industrială și/sau dezvoltare experimentală în colaborare efectivă (de tip D) și patru de cercetare la cerere (de tip C).
1. Optoelectronica 2001 SA: Contract de tip D din 14.03.2018 - finalizat 2021
Cerință partener: asimilarea de tehnologii avansate cu laser pentru recondiționarea componentelor metalice uzate și/sau fabricarea de piese de înaltă performanță care conduc la modificarea calității suprafețelor, asigurând o rezistență ridicată la uzură și coroziune, rezistență mare la oboseală și frecare redusă între componentele aflate în mișcare relativă - Disc de frână.
Rezultate: 9 articole, 6 CBI din care 2 publicate, ,,Celula LAM” - instalaţie pilot dezvoltată în colaborare la partener, 1 tehnologie transferată „Tehnologie de acoperire a discurilor de frână prinplacare laser” _TRL 6

2. SC APEL LASER SRL: Contract de tip D din 14.03.2018 - finalizat 2021

Cerință partener: Dezvoltare de protocoale de lucru pentru placare cu diverse materiale.
Rezultate: 5 articole, 1 CBI, 1 tehnologie transferată „Tehnologie de placare cu laser a pieselor metalice folosind pulberi metalice”_ TRL 5

3. S.C. ACCENT PRO 2000 S.R.L.: Contract de tip D din 14.05.2019 - finalizat 2022

Obiectivul principal: dezvoltarea unui sistem de imagistică cu raze X pentru identificarea in situ a posibilelor defecte care pot apărea în timpul procesării cu laser a materialelor metalice, în speţă depunerea metalelor cu laserul prin topire şi/sau sudura laser cu material de adaos, plecând de la precursori sub formă de pulbere metalică.
Rezultate: 1 publicaţie, 1 CBI, Instalaţie de control nedistructiv cu raze X prin radiografiere digitală de înaltă rezoluţie în timp real pentru laser cladding_TRL 6

4. ICPE S.A: Contract de tip D din 25.06.2020 - finalizat 2022

Obiectivul principal: îmbunătăţirea unor componente ale motoarelor electrice şi fabricarea lor prin tehnici emergente. În procesul de dezvoltare al conceptului s-a urmărit creşterea performanţelor şi a eficienţei motoarelor electrice prin diminuarea pierderilor de energie şi menţinerea unei temperaturi optime în timpul funcţionării.
Rezultate: 1 CBI, 1 tehnologie transferată Transfer de cunoştinţe în vederea creşterii productivităţii de fabricare a maşinilor electrice utilizând tehnologii laser_ TRL 6



5. NIKO AUTO COM S.R.L Contract de tip C din 10.12.2020 - finalizat 2022

Cerință partener: Transfer de abilități/competențe de cercetare-dezvoltare și de sprijinire a inovării în vederea dezvoltării unei metode de procesare cu laser a oţelurilor inox în scopul introducerii în fabricația de serie a coșurilor de fum
Rezultate: 1 CBI, 1 instalaţie pilot implementată în producție, 1 tehnologie transferată Tehnologie de sudare laser pentru piese realizate din oţel inoxidabil _TRL 9
6. PRIME BATTERIES TECHNOLOGY SRL: Contract de tip D din 11.06.2021 - finalizare 2023
Obiectivul principal: dezvoltarea unei tehnologii de sudare a materialelor eterogene precum Cu nichelat (anod) şi Al (catod) care intra în componenţa celulelor din care sunt alcătuite bateriile electrice reîncărcabile (BER).
Rezultate: 1 publicaţie, 1 CBI, dezvoltare ,, Sistem pilot pentru procesarea cu laser a materialelor metalice eterogene”, 1 tehnologie transferată „Tehnologie de procesare cu laser a materialelor metalice care asigură contactul dintre celulele bateriilor electrice reîncărcabile”_ TRL 9



7. TERRAMOLD SOLUTIONS S.R.L.: Contract de tip C din 25.08.2022 - finalizare 2023

Obiectivul principal: asamblarea unui sistem integrat de procesare cu laser, care să fie utilizat pentru fabricarea unor dispozitive medicale din domeniul stomatologiei.
Rezultate:Transfer de abiliităţi/competențe de cercetare-dezvoltare şi de sprijinire a inovării în vederea dezvoltării unui sistem integrat de procesare cu laser a unor componente fabricate din titan şi aliajele sale pentru aplicaţii stomatologice – TRL 7



8. INNO ROBOTICS S.R.L.: Contract de tip C din 25.08.2022 - finalizare 2023

Obiectivul principal: realizarea unei celule robotizate de sudare laser, cu şi fără material de adaos sub formă de fir metalic, care să fie utilizată pentru sudarea componentelor fabricate din materiale metalice.
Rezultate: Construcţia celulei robotizate de procesare cu laser la sediul beneficiarului și validarea tehnologiei de îmbinare nedemontabilă cu laser a unor componente metalice din aluminiu şi oţel „Transfer de abilităţi/competențe de cercetare-dezvoltare şi de sprijinire a inovării în vederea dezvoltării unei celule robotizate de procesare cu laser a unor componente fabricate din materiale metalice”_ TRL 7

9. S.C. Evo Design S.R.L.: Contract de tip C din 25.08.2022 - finalizare 2023

Obiectivul principal: construirea un sistem integrat de prelucrare 2D cu laser de elemente din materiale metalice utilizate în construcţii ecologice. Sistemuleste flexibil astfel încât să permită posibilitatea ulterioară de utilizare a acestor echipamente pentru printare 3D, sudare cu material de adaos sub formă de pulbere şi debitare cu ajutorul laserului.
Rezultate: Construcția celulei automatizate de procesare cu laser la sediul beneficiarului „Transfer de cunoştinţe în vederea dezvoltării unui sistem de procesare laser 3D de componente metalice utilizate în construcţii ecologice”_TRL 7



Impactul proiectului

Declaraţiile partenerilor, din care redăm în continuare câteva fragmente, evidențiază calitatea colaborării cu INFLPR şi mai ales valoarea adăugată pe care proiectul a generat-o pentru modernizarea şi evoluția afacerilor proprii.
Instalația de cladding cu laser de mare putere a INFLPR a fost dezvoltată și adaptată de echipa PRELAM la solicitarea SC APEL LASER SRL și a fost utilizată pentru fabricația de piese de înaltă complexitate prin „Tehnologia de placare cu laser a pieselor metalice folosind pulberi metalice”. Piesele și subansamblele produse au fost testate în colaborare de echipele INFLPR/APEL LASER și au fost găsite conforme cu utilizarea în aplicații industriale. SC APEL LASER S.R.L va produce în continuare piese și componente prin această tehnologie pentru parteneri economici, cărora li se vor livra configurații ale instalației de cladding cu laser de mare putere. Fiecare instalație este însoțită de specificațiile tehnice ale sistemului, documentația de utilizare, manualul de service și mentenanță. SC APEL LASER SRL care este distribuitor autorizat al unor firme producătoare de surse laser și alte echipamente specifice placării cu laser și-a îmbunătățit pe această cale portofoliul de oferte către parteneri din toate sectoarele economiei naționale.”- Administrator APEL LASER, fiz. Miora Liana Iacob

Prime Battery Technology SRL definește și dezvoltă un viitor durabil cu soluții energetice inovatoare. Prime Battery Technology SRL, un pionier în industria de stocare a energiei din România, se află în fruntea unei revoluții verzi cu progrese remarcabile în tehnologia bateriilor. Angajamentul nostru față de inovație și excelență a dus la dezvoltarea de baterii litiu-ion de ultimă generație, stabilind noi repere în materie de eficiență energetică, longevitate în exploatare și siguranță. Sistemele noastre avansate de baterii sunt adaptate pentru a satisface nevoile unice ale unei game largi de aplicații, de la vehicule electrice la stocarea energiei regenerabile. În vederea atingerii acestui obiectiv, în cadrul proiectului PRELAM, echipa de implementare INFLPR a dezvoltat o tehnologie de sudare laser pentru realizarea de îmbinării nedemontabile a materialelor eterogene din componența bateriilor electrice reîncărcabile. Prin utilizarea acestei tehnologiei s-a realizat un grad înalt de automatizare a procesului industrial prin introducerea axelor comandate numeric și a controlerelor logice programabile în fluxul de fabricație. Astfel, a crescut randamentul procesului, s-a redus nevoia de personal în fluxul de producție și implicit se reduc costurile de producție crescând competitivitatea pe piață a companiei, atingând nivelul de maturitate tehnologică maxim (9).” - Administrator Prime Battery Technology, ing. Vicențiu Florentin Ciobanu

În cadrul proiectului PRELAM am dezvoltat în colaborare cu echipa de implementare INFLPR o tehnologie emergentă pentru îmbunătățirea performanțelor motoarelor electrice și creșterea productivității fabricării mașinilor electrice utilizând sisteme laser de ultimă generaţie. Cea mai atractivă aplicație pentru nevoile de producție actuale ale ICPE o reprezintă sudarea statoarelor din FeSi cu fascicul laser, care permite scăderea timpului total de prelucrare a pachetului statoric, creșterea rezistenței sudurii la temperaturi relativ ridicate și a rezistenței mecanice a ansamblului. Un alt avantaj major al tehnologiei dezvoltate împreună cu INFLPR este recuperarea pachetelor statorice atunci când se impune repararea unui motor electric. Rezultatele obținute în proiect au condus la creșterea eficienței procesului de fabricare a statoarelor servomotoarelor electrice din producția ICPE prin reducerea timpului total de realizare a pachetului statoric, îmbunătățirea rezistenței mecanice a ansamblului statoric și reducerea costurilor cu materii prime.” - Director Centru Servomotoare ICPE SA, dr. Paul Minciunescu



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite