European funding

red. Paweł Rokicki

W Laboratorium Badań Materiałów Dla Przemysłu Lotniczego realizowane są projekty finansowane lub współfinansowanych przez Unię Europejską.

Do najważniejszych projektów zrealizowanych lub realizowanych aktualnie w Laboratorium należą:

Alti2De - Alternative coatings to cadmium and hard chromium with potential for 2nd generation developmnets

CORNET-ERA - umowa GA nr CORNET3/15/2014

Współpraca z:

  • DGO, Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e. V.,, Niemcy
  • MaNo, Materia Nova, Belgia
  • SDL, Stowarzyszenie Grupy Przedsiębiorców Przemysłu Lotniczego "Dolina Lotnicza" (English name: Aviation Valley Association), Polska
  • FhG SuRo, Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT, Institute Branch Sulzbach-Rosenberg, Niemcy
  • FhG IST, Fraunhofer Institute for Surface Engineering and Thin Films, Niemcy
  • TUI, Ilmenau University of Technology (Department for Electrochemistry and Electroplating), Niemcy
  • CRM, Centre de Recherche en Métallurgie, Belgia
  • KUT, Koszalin University of Technology (Institute of Technology and Education), Polska

Opis projektu:

W związku z europejską dyrektywą REACh dotyczącą toksycznych związków, w tym kadmu oraz chromu sześciowartościowego, do 2016 należy wyeliminować te pierwiastki z powszechnego użytku, w tym również z gałęzi przemysłowej zajmującej się nakładaniem warstw ochronnych na elementach stalowych. Wprawdzie w handlu dostępne są opracowane zamienniki lecz zawierają one nikiel, a do ich wytworzenia wykorzystuje się toksyczne sole, których składniki również zostały wprowadzone do dyrektywy REACh.  Niniejszy projekt ma na celu opracowanie drugiej generacji powłok ochronnych zgodnych z normami środowiskowymi oraz dyrektywą REACh dla podłoży stalowych wykorzystywanych w  sektorze lotniczym, który jest najbardziej wymagający pod względem bezpieczeństwa i zarządzania jakością. Głównym założeniem projektu jest opracowanie metodyki nakładania warstw ochronnych typu aluminium-mangan, które są alternatywą dla obecnie stosowanych powłok zawierających kadm. W celu wyeliminowania powłok zawierających twardy chrom, zostaną opracowane technologie powlekania substratu powłokami jedno i wielowarstwowymi na bazie azotków i węglików, w tym powłokami typu DLC oraz powłokami hybrydowymi wytworzonymi w wyniku połączenia procesu azotowania z procesami PVD.

alti2de1.jpgWyniki badań odporności na korozję. Powłoka AlMn (90 / 10) otrzymana metodą CAE PVD po a) 192 h, b) 240 h, c) 500 h, d) 1000 h w komorze solnej.

alti2de2.jpg

Projekt kontenera zabezpieczającego retortę przed działaniem związków gazowych manganu

HITECAST - High temperature Ni-based super alloy casting process advancement

7. Program Ramowy - umowa GA nr CS-GA-2011-296250

Współpraca z:

  • Odlewnia Precyzyjna, WSK "PZL–Rzeszów" S.A.
  • Katedra Materiałoznawstwa, Politechnika Warszawska
  • Volvo Aero Corporation (VAC), Szwecja

Opis projektu:

Redukcja zużycia paliwa i emisji tlenków azotu poprzez silniki lotnicze, jest głównym założeniem EU ACARE SRA 2020. Rozwój silników lotniczych przyjaznych środowisku obejmuje używanie w nich lekkich i efektywnych komponentów turbinowych, co miało by bezpośredni wpływ na redukcję emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa.

Celem projektu jest osiągnięcie poprawy lejności i spawalności stopu HAYNES®282 jako materiału nadającego się do wytworzenia lekkich części wydechów turbin silników lotniczych, mogących pracować w temperaturach wyższych niż aktualnie użytkowanych na bazie stopu IN718. W spełnieniu założonych celów, dwa podejścia mogą być zastosowane a) modyfikacja składu chemicznego stopu, b) badanie parametrów lejności i spawalności.

 

W celu poprawy lejności i spawalności stopu HAYNES® 282 umożliwiających użycie w celu produkcji wydechów turbin silników lotniczych, następujące założenia muszą być zdefiniowane:

1. Rozwój symulacji komputerowych procesów odlewniczych (przy pomocy oprogramowania Procast) w celu ukierunkowania działalności eksperymentalnej i wsparcia dla interpretacji wyników.

2. Eksperymenty mające na celu określenie limitów odlewniczych stopu HAYNES®282

3. Rozwój procesu odlewania i opracowanie metody odlewania cienkich ścianek poniżej 2mm grubości.

4. Optymalizacja parametrów odlewania i po-odlewniczej obróbki cieplnej w celu udoskonalenia spawalności odlanych elementów.

5. Demonstracja odlewania elementu obrazująca zalety opracowanej technologii.

 

hitecast.jpg

[Po lewej] Rozkład wartości temperatury ciekłego nadstopu niklu Haynes 282 podczas zalewania spirali lejności po czasie 4.3 s. [Po prawej] Rozkład wartości temperatury w odlewie modelu łopatki z nadstopu niklu Haynes 282 po czasie 148 s

 

NEWAC - New Aero Engine Core concepts

6. Program Ramowy - FP6-2005-AERO-1

Współpraca - 41 partnerów

Opis projektu:

Project NEWAC to kontynuacja kilku europejskich projektów w obszarze nowych koncepcji konstruktorskich umożliwiających zaprojektowanie nowego, ekonomicznego i ekologicznego komercyjnego silnika lotniczego dla potrzeb europejskich producentów samolotów pasażerskich. Dotyczył walidacji głównych wyników prac badawczych prowadzonych w ramach projektu i uwzględniających nowe i zaawansowane technologie pozwalające zmniejszyć emisję do środowiska szkodliwych substancji: o 6% i o 16%, odpowiednio CO2 i NOx. W projekcie uczestniczyło 41 partnerów - koncerny lotnicze i firmy (MTU Aero Engines, ROLLS ROYCE Deutschland, AIRBUS France SAS, Sulzer Metco AG, TURBOMECA, EnginSoft, itd.) i uczelni (np. Cranfield University, National Technical University of Athens, Université de Liége, University of Stuttgard itp.).

Zadanie badawcze WSK “PZL-Rzeszów” S.A. i Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego w ramach części projektu dotyczącej technologii inteligentnych sprężarek wysokiego ciśnienia (HPC), polegało na opracowaniu nowej koncepcji produkcji lekkich łopatek silnika lotniczego ze stopów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej gamma (TiAl), poprzez dobór parametrów skrawania z dużą prędkością - charakteryzacja warstwy wierzchniej („biała warstwa”).

 

VITAL - Environmentally Friendly Aero Engine

6. Program Ramowy - FP6-2003-AERO-1

Współpraca - 57 partnerów

Opis projektu:

Projekt VITAL był odpowiedzią na określone przez ACARE (The Advisory Council for Aeronautical Research in Europe) zapotrzebowanie europejskiego przemysłu lotniczego na silnik lotniczy nowej generacji charakteryzujący się obniżoną o 20% emisją CO2, pozwalającą zmniejszyć o 20% zużycia paliwa oraz ograniczyć poziom emitowanego hałasu. Głównym celem projektu było opracowanie technologii produkcji komercyjnego silnika lotniczego umożliwiającą europejskim producentom samolotów zaprojektowanie i wytworzenie wysokosprawnego napędu lotniczego zachowując jednocześnie mały koszt jednostkowy i niskie koszty jego eksploatacji. W projekcie uczestniczyło 57 partnerów - lotniczych firm (np. SNECMA, MTU Aero Engines, ROLLS ROYCE Deutschland, VOLVO Aero Corporation, AVIO Spa, AIRBUS France SAS, itd.) i uczelni (no. Technische Universität Dresden, Chalmers University of Technology, University of Southampton, Universität der Bundeswehr München).

Zadanie badawcze WSK „PZL-Rzeszów” S.A. i Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego polegało na opracowaniu nowej koncepcji obróbki skrawaniem wirnika niskoprężnej turbiny (LPT rotor) oraz na doborze nowych materiałów o małej gęstości na łopatki i dyski w celu zmniejszenia masy turbiny.