Individualizuotų daugiamedžiaginių biokompozitinių konstrukcijų DI paremtas skaitinis modeliavimas ir robotizuota hibridinė adityvioji gamyba sveikatos ir transporto technologijų reikmėms (RoboHybridFab)

 

Projekto nr.: S-MIP-24-39

Projekto aprašymas:

Šiuo projektu inicijuojami tyrimai apimantys hibridinės adityviosios gamybos technologijos, pagrįstos 3D spausdinimu ir robotizuotu palaipsniniu lakšto formavimu (angl. Robotised incremental sheet forming – RISF), kūrimu daugiasluoksnėms/funkcinėms konstrukcijoms (pvz.: biosuderinamos, antibakterinės, estetiškai suasmenintos, statiškai disipatyvios, elektrai ar šilumai laidžios ir t. t.), kurios bus projektuojamos taikant dirbtiniu intelektu paremtą projektavimo procesą ir bus skirtos sveikatos (pvz., kaukolės implantuose, asmens apsaugos priemonėse (skyduose ir pan.) ir transporto (pvz., apsauginiuose ar aerodinaminiuose komponentuose ir pan.) technologijų reikmėms.
Projekto tema siejama su keliais strateginiais pasauliniais prioritetais tokiais kaip AMI2030 ( angl. “Materials Innovation Markets (MIMs)”), Skaitmenines Europos programa ir nacionalinėmis dirbtinio intelekto panaudojimo strategijomis. Pagrindiniai projekto uždaviniai apima: personalizuotų daugiasluoksnių ir daugiafunkcinių medžiagų kūrimą; skaitmeniniu dirbtinio intelekto ir peridinamika paremto modelio inžineriją, skirtą biokompozitinės konstrukcijos projektavimui ir skaitiniam įvertinimui; ISF technologijos ir įrankio, skirtų daugiasluoksnių ir (arba) daugiafunkcinių biokompozitinių struktūrų gamybai, kūrimą; skaitmeniniu modeliu paremtos hibridinės adityviosios gamybos proceso technologijos įskaitant proceso kontrolės ir (arba) grįžtamojo ryšio sistemą sukūrimą. Projekto naujumas yra sinergetinis darinys tarp: adityviosios gamybos; formavimo ir ekstruzijos technikos; DI paremto daugiafunkcinių biokompozitinių konstrukcijų projektavimo, skirtų sveikatos ir transporto technologijų reikmėms; pažangiais skaitiniais metodais (BEM, Peridinamika) pagrįsto modeliavimo, leidžiančio tiksliau įvertinti ISF procesą bei prognozuoti pažeidimus; RISF technologijos artimos galutinei formai (angl. „Near Net Shape“) bandinių, pagamintų iš daugiafunkcinių medžiagų formavimui; proceso kontrolės sistemos, pagrįstos bekontakčiu 3D skenavimu.

Projekto finansavimas:

Lietuvos mokslo tarybos parama moksliniams tyrimams, Mokslininkų grupių projektai

Projekto rezultatai:

Laukiami moksliniai rezultatai. Tikimasi, kad kiekvienas iš jų duos mokslinių rezultatų:
1. Individualizuotų daugiasluoksnių ir daugiafunkcinių medžiagų kūrimas suteiks naujas medžiagas mokslinei, socialinei ir pramoninei bendruomenei. Gautieji rezultatai suteiks žinių apie medžiagų gamybos technologiją.
2. Modeliu grįsta skaitmeninė inžinerinė metodika, skirta DI paremtam sveikatos ir transporto technologijų projektavimui bei skaitiniam vertinimui suteiks naują metodą kuriant tvaresnes ir ekonomiškai naudingesnes struktūras. Gautieji rezultatai leis sukurti patikimesnį ir tikslesnį ISF proceso (bet neapsiribojant juo) pažeidimų vertinimo teorinį modelį.
3. Robotizuoto ISF proceso ir įrankio biokompozitinių struktūrų gamybai kūrimas ir tyrimas suteiks naują įrankį ir technologiją individualizuotų plonasienių daugiafunkcinių biokompozitinių struktūrų gamybai.
4. Galutinė DI paremtos skaitmeninės modeliu grįstos inžinerijos ir robotizuotos hibridinės adityviosios gamybos proceso su kontrolės/grįžtamojo ryšio sistema suteiks unikalios technologijos prototipą sveikatos ir transporto technologijų reikmėms. Sukurta technologija atitinka įvairias pasaulines misijas ir strategijas, susijusias su gamybos procesais, individualizuotomis daugiafunkcinėmis biokompozitinėmis struktūromis ir DI naudojimu kuriant aplinkai draugiškesnius ir ekonomiškai naudingesnius sprendimus.
Tikimasi, kad sukurta technologija bus patentuota Lietuvos patentų biure. Preliminarus patento pavadinimas: „Individualizuotų daugiamedžiaginių biokompozitinių konstrukcijų DI paremtas skaitinis modeliavimas ir robotizuotos hibridinės adityviosios gamybos technologija“.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2024-09-02 - 2027-08-31

Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas