Informácie o projekte

Združenie CELIM Slovakia je súčasťou konzorcia partnerov, ktorí sa spoločne v tomto projekte venovali výskumu plazmového vysoko-produktívneho spracovania materiálov a aditívneho vytvárania štruktúr. V rámci projektu bola vytvorená organizačná štruktúra Centra excelentnosti a rovnako sa zabezpečila aj prístrojová infraštruktúra a personálne kapacity na vykonanie náročných výskumných úloh.

„Kooperácia špičkových subjektov z verejného a súkromného sektora je najefektívnejšou formou spolupráce pri výskumných projektoch. Potvrdilo sa nám to aj pri realizácii tohto náročného a komplexného projektového výskumu zameraného na plazmové spracovanie materiálov a aditívnu tvorbu štruktúr. Nové vedomosti a know-how, ktoré sme v projekte spolu s partnermi získali, nám umožnia dlhodobo pokračovať v tejto výskumnej ceste. Na tieto poznatky je možné nadviazať aj budúcimi výskumnými projektami, ktoré budú mať potenciál priniesť globálne využiteľné poznatky v predmetných oblastiach výskumu.“

Ing. Ivan Kočiš, CSc., garant projektu za Partnera CELIM Slovakia

Stav poznatkov a výskumu využitia vysokoenergetickej termálnej plazmy je daný najmä výsledkami vývoja plazmových generátorov pre kozmický výskum, dezintegráciu odpadov, metalurgiu, nanášanie ochranných pokrytí a tiež výskumom jadrových technológií, najmä fúzie. Dnes sa pozornosť výskumu sústreďuje na procesy s vysokou hustotou tepelného toku a na generátory tepelnej plazmy nielen s veľkou mernou hustotou tepelného toku, ale aj s veľkou plochou pôsobenia na spracovávaný materiál. Podstatné pokroky z hľadiska poznania a optimalizácie procesov boli už vo svete dosiahnuté v oblasti plazmového zvárania, rezania kovových materiálov, kde sa spracovávaný vodivý materiál podieľa na generovaní plazmy. Zvlášť aktuálny je výskum plazmového spracovania nevodivých materiálov, napr. špeciálnych keramík, spracovanie a vysoko produktívne generovanie nevodivých nanopráškov a štruktúr. Do tejto kategórie patrí aj plazmová dezintegrácia materiálov, napr. pri vŕtaní plazmou v geologických formáciách bez ohľadu na tvrdosť hornín, čo je unikátna vlastnosť použitia termálnej plazmy. Aditívne vytváranie štruktúr blízkych konečnému tvaru sa vyznačuje nízkou produktivitou a nízkymi selektívnymi tepelnými tokmi, sériovými trajektóriami (laser) a nízkymi objemami tvoreného objemu za časovú jednotku.

Len pri detailnom poznaní základných vlastností plazmy a plazmotvorného média, interakcie plazmy s rôznymi materiálmi, tepelných procesov spojených s jej generovaním a s ňou samotnou, ale aj závislostí medzi mierou tepelného a ionizujúceho pôsobenia plazmy či vlastností rôznych materiálov a rýchlosťou spracovania rôznych materiálov možno hovoriť o splnení predpokladov na ďalší výskum v tejto oblasti. Z uvedených dôvodov je nutné takýto zložitý výskum realizovať s multidisciplinárnym tímom, s využitím špičkových laboratórnych prístrojov a počítačových metód.

Konzorcium, ktoré sa podieľalo na tomto projekte, dokázalo realizovať náročný výskum a získať nové informácie, poznatky a know-how z uvedených oblastí, a to najmä vďaka spolupráci subjektov s príbuznou špecializáciou a expertízou.

Informácie o projekte:

Dátum začatia realizácie projektu: 05. 02. 2014
Dátum skončenia realizácie projektu: 31. 10. 2015
Celkové oprávnené výdavky na realizáciu aktivít projektu: 3 144 702,80 €
Miesto realizácie projektu:
Vápenka 4, Bratislava – Devínska Nová Ves
Dúbravská cesta 9, Bratislava – Karlova Ves

Ciele projektu

Cieľ projektu:
Zabezpečenie know-how a potrebnej infraštruktúry v strategickej oblasti plazmového vysokoproduktívneho spracovania materiálov a aditívneho vytvárania štruktúr.

Špecifické ciele projektu:

  • Výskum efektívneho spracovania materiálov pomocou termálnej plazmy
  • Výskum materiálov a technológií pre aditívne vytváranie štruktúr
  • Zriadenie centra excelentnosti nadnárodného významu a nákup potrebnej infraštruktúry

Partneri

Prijímateľ:

GA Drilling, a. s.

Partneri:

  • Ecoland s.r.o.
  • CELIM Slovakia
  • Ústav materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied

Aktivity projektu

  • Výskum v oblasti materiálov a technológií pre generátory termálnej plazmy
  • Objasnenie hlavných fyzikálnych parametrov, princípov a vzájomných súvislostí v oblasti plazmového spracovania rôznych materiálov
  • Výskum v oblasti materiálov a technológií pre aditívne vytváranie štruktúr
  • Objasnenie hlavných fyzikálnych parametrov, princípov a vzájomných súvislostí v oblasti výskumu materiálov a technológií aditívneho vytvárania štruktúr
  • Zriadenie centra excelentnosti nadnárodného významu a jeho vedecké riadenie/vedecká prevádzka
  • Zabezpečenie infraštruktúry pre realizovanie výskumu v oblasti materiálov a technológií pre generátory termálnej plazmy a pre realizovanie výskumu v oblasti materiálov a technológií pre aditívne vytváranie štruktúr

 

Výstupy projektu

  • Al-limestone composite coatings prepared by CS process, KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 1847-7917. Mechanical Technologies and Structural Materials 2015 : International conference. Split, Croatia, September 24-25, 2015. Proceedings. – Split : Croatian Society for Mechanical Technologies
  • Technológia prípravy kovových kompozitných materiálov metódou „cold spray“, BERONSKÁ, Naďa – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 1337-8996. Technológ 2015
  • Frézovanie a vŕtanie elektrickou plazmou, HORVÁTH Gabriel, GEBURA Marek, Gajdošová Veronika, KUČERA Marek, ISSN 1335-4000. Quark 2015
  • Výskum aditívneho vytvárania štruktúr pomocou technológie studeného naprašovania v podmienkach vysokých protitlakov, GEBURA Marek, GAJDOŠOVÁ Veronika, LONGAUER Jaroslav, POLJAK Silvester, ISSN 1337-8996. Technológ 2015
  • Al-limestone and Al-granite composites prepared by cold spraying, KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISBN 978-80-553-2547-7. METALLOGRAPHY´16 : 16th International Symposium on Metallography and Materials Science. Stará Lesná, High Tatra Mountains, Slovak Republic, 20th – 22th April 2016. Abstract Booklet. – Košice : Institute of Materials, Faculty of Metallurgy, Technical University of Košice
  • Microstructure and Erosion Resistance of Zirconium Diboride Ceramics Infiltrated by Pure Copper, BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – KAVECKÝ, Štefan – OPÁLEK, Andrej – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – NAGY, Štefan – IŽDINSKÝ, Karol, ISBN 978-80-553-2547-7. METALLOGRAPHY´16 : 16th International Symposium on Metallography and Materials Science. Stará Lesná, High Tatra Mountains, Slovak Republic, 20th – 22th April 2016. Abstract Booklet. – Košice : Institute of Materials, Faculty of Metallurgy, Technical University of Košice
  • Microstructure and Erosion Resistance of Zirconium Diboride Ceramics Infiltrated by Pure Copper, BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – KAVECKÝ, Štefan – OPÁLEK, Andrej – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – NAGY, Štefan – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 0255-5476. Materials Science Forum 2017. – Zürich : Trans. Tech. Publications
  • Nanocomposite SAC solders: morphology, electrical and mechanical properties of Sn–3.8Ag–0.7Cu solders by adding Co nanoparticles, YAKYMOVYCH, A. – PLEVACHUK, Yu. – ŠVEC, Peter – JANIČKOVIČ, Dušan – ŠEBO, Pavol- BERONSKÁ, Naďa – NOSKO, Martin – OROVČÍK, Ľubomír – ROSHANGHIAS, A. – IPSER, H., ISSN 0957-4522. Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2017
  • OPÁLEK, Andrej – BERONSKÁ, Naďa – DVORÁK, Tomáš – ŠTEFÁNIK, Pavol – NAGY, Štefan – NOSKO, Martin, Cu-ZrB2 composites prepared by gass pressure infiltration, ISBN 978-96-305-9917-7. Book of abstracts. FEMS JUNIOR EUROMAT CONFERENCE 2018

 

Fáza udržateľnosti

Naše združenie ako aj ďalší zapojení partneri v období udržateľnosti aj naďalej realizujú nezávislý výskum a vývoj v uvedených oblastiach, propagujú realizovaný výskum a získané poznatky pre laickú, ako aj odbornú verejnosť, a zúčastňujú sa na aktivitách, vďaka ktorým sa tieto poznatky šíria ďalej. Nadobudnuté prístrojové vybavenie sa aj naďalej využíva na výskumné účely so všeobecným verejným prospechom, pričom chceme zdôrazniť, že sa jedná o verejnú infraštruktúru (viac info o možnostiach jej využitia nájdete v sekcii Laboratóriá).

 

Publicita projektu:

Zástupcovia združenia aj zapojených partnerov prezentovali realizovaný výskum ako aj výsledky projektu laickej aj odbornej verejnosti na viacerých podujatiach, z ktorých vyberáme:
  • Európska noc výskumníkov 2016
  • Návšteva zo sveta čistých technológií a Singularity University
  • Európska noc výskumníkov 2017
  • Workshop pre slovenské talenty z britských univerzít
  • Podpredseda Európskej komisie navštívil Centrum excelentnosti
  • Doktorandka z fyziky realizuje výskum v laboratóriách Centra excelentnosti
  • STUBA Green Team v laboratóriách Centra excelentnosti

 

 

 

 

 

 

 

  • Prezentácia realizovaného výskumu pre študentov STU
  • Európska noc výskumníkov 2018

 

Zmluvy

Zmluva: Centrum excelentnosti pre plazmové vysokoproduktívne spracovanie materiálov a aditívne vytváranie štruktúr
Dodatok č. 1: Dodatok č. 1 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku
Dodatok č. 2: Dodatok č. 2 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku
Dodatok č. 3: Dodatok č. 3 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku

Project Information

Association CELIM Slovakia is part of the research consortium of partners, who were together in this project involved in research of plasma high-productive material processing and additive structure creation. Within the project, the organizational structure of the Center of Excellence was created, and research equipment infrastructure and personnel capacities to perform demanding research tasks were ensured.

„Cooperation of excellent subjects from public and private sector is the most effective way of cooperation during research projects. It was validated also during the implementatio of this demanding and complex project research aimed at plasma processing of materials and additive structure creation. New knowledge and know-how, that we have gained in the project together with partners, allow us to continue in this reasearch way in the longterm. On this knowledge we are able to continue with future research projects, that will have the potential to bring globally usefull knowledge in the mentioned areas of research.“

MSc. Ivan Kočiš, PhD., project garant for partner CELIM Slovakia

The state of knowledge and research on the use of high-energy thermal plasma is given mainly due to the results of development of plasma generators for space research, waste disintegration, metallurgy, protective materials coating and nuclear technology research, mainly fusion. Present research focuses on processes with high heat flux density and thermal plasma generators not only with high specific heat flux density but also with a large surface area of interaction with processing material. Significant advances in process knowledge and optimization have already been achieved in the field of plasma welding, cutting of metallic materials where the cut conductive material is involved in plasma generation. Notable recent research is focused on the plasma processing of non-conductive materials, e.g. special ceramics, processing and highly productive generation of non-conductive nanopowders and structures. This category also includes plasma disintegration of materials, e.g. in plasma drilling in geological formations regardless of the hardness of the rocks, which is the unique characteristic of use of thermal plasma. Additive formation of near net shape structures is characterized by low productivity and low selective heat flows, serial trajectories (laser) and low volumes of created volume per time unit.

Only a detailed knowledge of the fundamental properties of plasma and plasma forming media, plasma interactions with different materials, thermal processes associated with plasma generation and with plasma itself, also the dependence between the degree of thermal and ionizing effect of plasma or properties of different materials and the speed of processing of different materials, is a prerequisite for further research in this area. For these reasons, it is necessary to carry out such complex research with a multidisciplinary team, using top-class laboratory infrastructure and computer methods.

The consortium that participated in this project has been able to carry out demanding research and gain new information, knowledge and know-how in these areas, mainly through the cooperation of subjects with related specialization and expertise.

Project Information:

Date of start: 05. 02. 2014
Ending date: 31. 10. 2015
Total project cost: 3 144 702,80 €
Place of implementation:
Vápenka 4, Bratislava – Devínska Nová Ves
Dúbravská cesta 9, Bratislava – Karlova Ves

Project Objectives

Main project objective:
Providing know-how and necessary infrastructure for the strategic field of plasma high-productive material processing and additive structure creation.

Specific project objectives:

  • Research on the efficient processing of materials by thermal plasma
  • Materials and technology research for additive structure formation
  • Establishment of a center of excellence with transnational impact and the purchase of the necessary infrastructure

Partners

Beneficiary:

GA Drilling, a. s.

Partners:

  • Ecoland s.r.o.
  • CELIM Slovakia
  • Ústav materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied

Project Activities

  • Material and technology research for thermal plasma generators
  • Scientific explanation of the main physical parameters, principles and interrelations in the field of plasma processing of different materials
  • Materials and technology research for additive structure formation
  • Scientific explanation of the main physical parameters, principles and interrelations in the field of materials research and technologies of additive structure formation
  • Establishment of a center of excellence with transnational impact and its management / scientific operation
  • Provide infrastructure for research of materials and technologies for thermal plasma generators and for research of materials and technologies for additive structure formation

Project Outputs

  • Al-limestone composite coatings prepared by CS process, KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 1847-7917. Mechanical Technologies and Structural Materials 2015 : International conference. Split, Croatia, September 24-25, 2015. Proceedings. – Split : Croatian Society for Mechanical Technologies
  • Technológia prípravy kovových kompozitných materiálov metódou “cold spray”, BERONSKÁ, Naďa – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 1337-8996. Technológ 2015
  • Frézovanie a vŕtanie elektrickou plazmou, HORVÁTH Gabriel, GEBURA Marek, Gajdošová Veronika, KUČERA Marek, ISSN 1335-4000. Quark 2015
  • Výskum aditívneho vytvárania štruktúr pomocou technológie studeného naprašovania v podmienkach vysokých protitlakov, GEBURA Marek, GAJDOŠOVÁ Veronika, LONGAUER Jaroslav, POLJAK Silvester, ISSN 1337-8996. Technológ 2015
  • Al-limestone and Al-granite composites prepared by cold spraying, KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – IŽDINSKÝ, Karol, ISBN 978-80-553-2547-7. METALLOGRAPHY´16 : 16th International Symposium on Metallography and Materials Science. Stará Lesná, High Tatra Mountains, Slovak Republic, 20th – 22th April 2016. Abstract Booklet. – Košice : Institute of Materials, Faculty of Metallurgy, Technical University of Košice
  • Microstructure and Erosion Resistance of Zirconium Diboride Ceramics Infiltrated by Pure Copper, BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – KAVECKÝ, Štefan – OPÁLEK, Andrej – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – NAGY, Štefan – IŽDINSKÝ, Karol, ISBN 978-80-553-2547-7. METALLOGRAPHY´16 : 16th International Symposium on Metallography and Materials Science. Stará Lesná, High Tatra Mountains, Slovak Republic, 20th – 22th April 2016. Abstract Booklet. – Košice : Institute of Materials, Faculty of Metallurgy, Technical University of Košice
  • Microstructure and Erosion Resistance of Zirconium Diboride Ceramics Infiltrated by Pure Copper, BERONSKÁ, Naďa – ŠTEFÁNIK, Pavol – KAVECKÝ, Štefan – OPÁLEK, Andrej – KOLLAROVIČOVÁ, Andrea – NAGY, Štefan – IŽDINSKÝ, Karol, ISSN 0255-5476. Materials Science Forum 2017. – Zürich : Trans. Tech. Publications
  • Nanocomposite SAC solders: morphology, electrical and mechanical properties of Sn–3.8Ag–0.7Cu solders by adding Co nanoparticles, YAKYMOVYCH, A. – PLEVACHUK, Yu. – ŠVEC, Peter – JANIČKOVIČ, Dušan – ŠEBO, Pavol- BERONSKÁ, Naďa – NOSKO, Martin – OROVČÍK, Ľubomír – ROSHANGHIAS, A. – IPSER, H., ISSN 0957-4522. Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2017
  • OPÁLEK, Andrej – BERONSKÁ, Naďa – DVORÁK, Tomáš – ŠTEFÁNIK, Pavol – NAGY, Štefan – NOSKO, Martin, Cu-ZrB2 composites prepared by gass pressure infiltration, ISBN 978-96-305-9917-7. Book of abstracts. FEMS JUNIOR EUROMAT CONFERENCE 2018

 

Sustainability Phase

Our association as well as other involved partners continue to carry out independent research and development in these areas during the sustainability phase, promote conducted research and gained knowledge for the laypeople and professionals, and participate in other activities that help to promote and spread this knowledge furthermore. Acquired research infrastructure is used for research tasks with general public benefit, and we would like to stress, that this is a public infrastructure (more information about possibilities of its usage can be found in section Laboratories).

 

Project Publicity

Representatives of the association as well as of involved partners have presented the project research and outputs of the project to laypeople and professionals during many events, from which we choose:

  • European Researchers’ Night 2016
  • Visit from the World of Clean-Tech and Singularity University
  • European Researchers’ Night 2017
  • Workshopping for Slovak Talents from UK Universities
  • Vice-President of the European Commission visited the Centre of Excellence
  • PhD. Student Making Research in Laboratories of the Centre of Excellence
  • STUBA Green Team in Laboratories of the Centre of Excellence

 

 

 

 
 

 

 

 

  • Independent Research Presentation for Students of the Slovak University of Technology
  • European Researchers’ Night 2018

 

Contracts

Contract: Centrum excelentnosti pre plazmové vysokoproduktívne spracovanie materiálov a aditívne vytváranie štruktúr
Amendment Agreement No. 1: Dodatok č. 1 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku
Amendment Agreement No. 2: Dodatok č. 2 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku
Amendment Agreement No. 3: Dodatok č. 3 k Zmluve o poskytnutí nenávratného finančného príspevku

 

Vyhľadávanie

© 2010 Všetky práva vyhradené.