اشتراک گذاری با دوستان
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp

وضعیت: باز

  شماره سند:

  تاریخ انتشار: 1401/02/17

  مهلت ارسال پیشنهاد: 1401/03/11

  فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

 تماس : 02166539734 – 021533864

  ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir/grant

ضرورت مسئله

 فرایند تولیدی WAAM روشی برای پرینت قطعات فلزی است که با روی‌هم قراردادن لایههای سیم فلزی ذوب شده به‌منظور دستیابی به شکل سه‌بعدی دلخواه اجرا می‌شود. این تکنیک قابلیت مفیدی برای ساخت اجزاء با هندسه و مواد پیچیده را دارد. ازآنجاکه روش ساخت افزایشی به دلیل ماهیت و قابلیت‌های منحصربه‌فرد در تولید قطعات پیچیده با تیراژ پایین و  متوسط و همین‌طور تعمیر قطعات با ابعاد صنعتی بزرگ بسیار مقرون‌به‌صرفه است، ظرفیت قابل‌توجهی برای توسعه این فناوری در صنایع نیروگاهی، هوافضا (قطعات بر پایة سوپرآلیاژهای پایه نیکل و فولادهای پیشرفته) و صنایع مرتبط با مهندسی پزشکی (قطعات برپایة آلیاژهای تیتانیوم و آلیاژهای حافظهدار) وجود دارد.

یکی از نیازهای مهم در ساخت افزایشی، کنترل حرارت ورودی حین جوشکاری است که خود تابع متغیرهای جریان الکتریکی، نرخ تغذیه سیم، سرعت حرکت میز و جنس سیم برای رسیدن به محصول موردنظر با مشخصات هندسی، مکانیکی و متالورژیکی (ریزساختاری) معین است که لزوم برون‌سپاری طرح تحقیقاتی برای شرکت متقاضی را نمایان می‌کند.

 

مشروح مسئله تحقیقاتی

ساخت افزایشی (WAAM) فرایندی است که از ترکیب جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW) برای اتصال قطعات فلزی با استفاده از قوس الکتریکی و ساخت افزایشی (Additive Manufacturing) که اصطلاح صنعتی برای چاپ سه‌بعدی است، استفاده می‌شود. المان‌های این سیستم شامل سیم‌های خوراک اولیه فرایند WAAM، یک مشعل جوشکاری برای ذوب سیم‌ها، میز کار متحرک در 3 جهت x, y, z است.

شرکت متقاضی توانایی، دانش فناوری و امکان تولید سیم‌های سوپرالاستیک نایتینول و سایر آلیاژها و فولادهای خاص که می‌تواند به‌عنوان خوراک اولیه فرایند WAAM مورداستفاده قرار گیرد، را داشته و تجهیزات موردنیاز نظیر دستگاه جوش MIG و میز متحرک را تأمین خواهد کرد.

مطابق شکل زیر، هدف در این پروژه تحقیق کنترل حرارت ورودی بر حسب متغیرهای حرکت (سرعت حرکت میز)، پارامترهای جوشکاری (آمپر و پالس) و تزریق سیم (نرخ تزریق) در دستگاه با بهره‌گیری از روش‌های آزمایشگاهی و تجربی، برای ساخت قطعات دارای هندسه ساده با پارامترهای فیزیکی مشخص مانند شکل قطعه و ابعاد و خواص مکانیکی و ریزساختاری موردنظر با استفاده از سیم‌های آلیاژی منتخب است. علاوه بر این تبیین کیفی ارتباط این متغیرهای ورودی کنترلی و اثر متقابل آنها بر یکدیگر نیز از اهداف دیگر این طرح تحقیق و توسعه است.

گام‌های تحقیق

  • مطالعه و مرور منابع و پژوهش‌های انجام شده
  • بررسی و تحلیل متغیرهای دستگاه
  • ساخت قطعه از آلیاژ NiTi با مشخصات فنی ذکر شده در الزامات
  • ساخت یک قطعه پره توربین با شکل ساده از آلیاژ آنتروپی متوسط با مشخصات فنی ذکر شده در الزامات و ترکیب شیمیایی مطابق جدول ذیل
  • بررسی شکل و خواص نمونه‌های تولیدی (برابر مشخصات فنی ذکر شده در بخش الزامات فنی)
  • ارائه الگو تجربی مبتنی بر بروندادهای نتایج جهت ساخت قطعات ساده با خواص مکانیکی نزدیک به خواص مکانیکی آلیاژ پایه

خروجی‌های مورد انتظار تحقیق

  • برآورد پارامترهای ورودی مناسب بهمنظور رسیدن به محصول نهائی در فرآیند WAAM با خواص موردنظر با استفاده از کنترل متغیرهای دستگاه WAAM مانند آمپر، نرخ تزریق سیم، فرکانس پالس، سرعت حرکت میز برای پارامترهای فیزیکی داده شده مانند شکل قطعه، قطر و جنس سیم. همچنین تبیین کیفی ارتباط این پارامترهای ورودی و اثر متقابل آنها بر یکدیگر.
  • دستیابی به دانش فنی ساخت یک قطعه با شکل هندسی ساده از آلیاژ NiTi و یک قطعه پره توربین ساده‌سازی شده از آلیاژ آنتروپی متوسط با حجم حدود حداقل ۱۰ سانتی‌متر مکعب باتوجه‌به مشخصات فنی ارائه شده

الزامات تحقیق

  • مشخصات فنی قطعات موردنظر:
  • Mechanical Properties: WAAM specimen ≥95% bulk material with equivalent heat treatment
  • Appearance density: ≥ 98% bulk density
  • Geometry of Specimen

معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری

  • تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
  • رویکرد فنی تیم تحقیقاتی به مسئله
  • دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و مواد اولیه و سایر الزامات اجرای تحقیق
  • زمان و هزینه اجرای تحقیق

تسهیم مالکیت فکری

    • مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
    مالکیت منافع مادی: باتوجه‌به مدل کسب‌وکار شرکت متقاضی، منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری تماماً متعلق به شرکت متقاضی بوده و مجری صرفاً حق‌الزحمه اجرای پروژه تحقیقاتی را دریافت خواهد کرد

روش ارسال پیشنهاد

پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 31 اردیبهشت‌ماه 1401 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir/grant ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیر از آن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.