Projektbeschreibung
Strahlformungstechnologie zur optimierten Materialverarbeitung
Die Strahlformungstechnologie ist für Laserschneid- und -schweißanwendungen von entscheidender Bedeutung, da sie eine kontrollierbare Strahlform, Frequenz und Fokussteuerung gestattet. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts CUSTODIAN werden bahnbrechende Methoden für die maßgeschneiderte Energieabgabe von Laserstrahlen erforscht. Dank fortschrittlicher Simulationen und Mikrostrukturanalysen können die Forschenden die Geometrie und die Leistungsverteilung des Laserstrahls anpassen. Durch Reproduktion des optimalen thermischen Zyklus für jedes Material wird ihre Arbeit dazu beitragen, ein qualitativ hochwertiges und fehlerfreies Ergebnis zu gewährleisten. Die neue Methode wird beim Schweißen von Austenitstahlblechen für die Automobilindustrie, beim Laserschneiden von Stählen und beim Pulverbettschweißen von Nickelbasislegierungen für die Energieerzeugung eingesetzt.
Ziel
Different beam shaping technologies, appeared in recent years enable to tailor energy delivery using a tailored spatial and temporal power distribution in laser beam. This makes possible to solve relevant metallurgical problems, such as hot cracking in Laser Beam Welding (LBW) and Laser-based Powder Bed Fusion of Metals (PBF-LB/M). However, the desired thermal history (temperature range and cooling rates) is specific for each material. In other words, it is material- and process-specific so the exact beam shape must be customized to the specific alloy and process in question. This is not exclusive to LBW and PBF-LB/M, but also to other laser-based manufacturing scenarios where a certain thermal history is needed for precise microstructure tailoring. CUSTODIAN aims to develop a methodology of application-driven laser beam tailoring of the material microstructure and deploy this beam to solve hotcracking in LBW and PBF-LB/M. CUSTODIAN will rely on beams with specific shape and spatial energy distribution, designed upon the metallurgical studies and multiphysics simulation for each combination of process and material. To accomplish the deployment of customized beam shapes in relevant industrial environment, the consortium will perform a twofold photonic development: (1) a compact, robust and dynamic beam shaping technology (Multi Plane Light Conversion, MPLC) and (2) a closed loop inline control system based on uncooled SWIR/MWIR sensors and an FPGA architecture to ensure the quality and dynamicity of the beam shape requirements. The application scenarios of CUSTODIAN are: LBW of austenitic steel for exhaust systems in automotive and PBF-LB/M of nickel superalloys in energy and aeronautical sectors. The developed methodology for application-driven beam shape design will be protocolized to facilitate its future extension to other laser-based processes with (e.g. laser metal deposition) or without material addition (laser tempering, laser softening, etc.) as well as to other shaping technologies.
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcontrol systems
- humanitieshistory and archaeologyhistory
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- natural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-ICT-2018-2
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
36410 Porrino
Spanien