Förbättrade egenskaper hos additivt tillverkade metaller genom tillsats av grafen
Syfte och mål
Syftet med detta projekt är att kombinera de enastående fysiska och mekaniska egenskaperna hos grafen med den enastående flexibiliteten och designfriheten för additiv tillverkning (AM). Detta kommer att göras genom en genomförbarhetsstudie för tillverkning av högpresterande Metal Matrix Composites (MMC) förstärkt med grafen.
Projektet kommer att fokusera på AM-kategorin Powder Bed Fusion (PBF), speciellt Electron Beam- (PBF-E) och laserbaserad (PBF-L) metallteknik. Vidare kommer det att förstärka SS316L, en allmänt använd legering inom industrin. SS316L tillverkas redan i PBF-L-system och har en stor potential och intresse för båda teknologierna. Ett unikt tillvägagångssätt kommer att implementeras i vilket råmaterial SS316L-pulver optimeras med en funktionaliserande grafenkvalitet utvecklad för att belägga metallpulver.
Bearbetningsförmågan hos de belagda pulvren kommer att undersökas och förväntas skapa en betydande förbättring av SS316L-mekaniska egenskaper. I denna förstudie kommer en grundläggande mikrostrukturs-, hårdhets- och tribologikarakterisering att utföras för att utvärdera de tillverkade proverna.
Projektet syftar också till att identifiera de viktigaste utmaningarna vid bearbetning av grafenbelagda pulver både med PBF-E- och PBF-L-system, samt att undersöka möjliga transformationer av den ursprungliga grafenstrukturen och hur den integreras och interagerar med metallmatrisen i varje system under tillverkningen.
En state of the art- och patentlandskapsanalys kommer att genomföras, tillsammans med en workshop för att konsolidera ett starkt konsortium för framtida FoI-projekt, där denna strategi kommer att utvidgas till andra legeringar som utvidgar spektrumet av potentiella applikationer. Konsortiet som presenteras inkluderar företag och FoU-enheter med lång erfarenhet inom både additiv tillverkning av metall och grafenteknologi. Genom att kombinera additiv metalltillverkning med grafenteknik kan man tillverka högpresterande material och komponenter med ett brett spektrum av tillämpningars om inkluderar flyg-, ortopedisk tillverkning, verktyg, energi och andra relevanta industrisektorer.
