RESULTS:

Etapa 1
In aceasta etapa a proiectului PTE88, am identificat elementente constituente si caracteristicile tehnice ale acestora in vederea constructiei echipamentului integrat de sudare laser a tab-urilor fabricate din materiale eterogene din componenta bateriilor electrice reincarcabile.
A fost realizata o etapa de proiectare conceptuala pe baza cerintelor tehnico-economice formulate de catre ambele unitati participate in vederea determinarii solutiei optime a echipamentului integrat de sudare laser. In timpul desfasurarii procesului de proiectare s-au avut in vedere strategiile de atenuare a deficientelor procesului in vederea posibilitatii de crestere a perfomantelor si riscurile privind siguranta operatorului in timpul procesarii.
S-a realizat procesul de triere a modelelor conceptuale pentru identificarea solutiei optime pe baza procesului de ierarhizare analitica – AHP si s-au identificat componentele necesare pentru constructia echipamentului integrat de sudare laser.
Pe baza modelui optim identificat in urma procesului de triere a conceptelor s-au identificat caracteristicile tehnice ale subansamblelor din componenta echipamentului integrat de sudare laser.
Gradul de realizare al activitatilor si rezultatele estimative verificabile care corespund acestora a fost indeplinit complet. - Un sumar al progresului (livrabile realizate, indicatori de rezultat, diseminarea rezultatelor, justificare diferențe, dacă e cazul);
Rezultatele au fost diseminate prin publicarea unei cereri de brevet de inventie si sapte prezentari orale la conferinte internationale si nationale dupa cu urmeaza:
- Cerere de brevet de inventie
• D. Chioibasu, S. Mihai, V. Ciobanu, A. Popescu „Metodă de sudare laser a contactelor între ce-lulele bateriilor electrice din materiale eterogene Cu – Al utilizând un dispozitiv de menținere în contact rigid și monitorizare prin imagistică termică” (A/00471/03.08.2022)

Etapa 2
In aceasta etapa a proiectului PTE88, s-au stabilit caracteristicile tehnice finale ale subansamblelor necesare construcției sistemului pilot de procesare laser, care au fost descrise in detaliu in caietul de sarcini întocmit pentru procedura de achiziție publica.
Pe baza proiectului tehnic, s-a construit sistemul pilot de sudare laser care dispune de 2 grade de libertate pentru a permite sudarea laser a contactelor formate din materiale eterogene (Al-CuNi). S-au realizat teste pentru definitivarea parametrilor de procesare laser prin trasarea unor linii cu lungime de 30 mm folosind diferite puteri, viteze si distante. Pentru cuplul de materiale Al-CuNi s-a utilizat 700 W puterea laserului, la viteza de scanare de 300 mm/s si distanta intre linii de 0.3 mm, iar pentru CuNi subțire – CuNi gros 500 W, 400 mm/s si respectiv 0.6 mm. S-a testat rezistenta sudurilor prin tragere, pana la distrugerea materialelor si calitatea acestora prin analize de microscopie optica.
S-a identificat si fabricat soluția potrivita pentru sistemul de poziționare, orientare si fixare a materialelor eterogene ce urmează a fi sudate laser, care sa îndeplinească nevoile beneficiarului economic. S-au validat parametrii de procesare si funcționare a sistemului de poziționare, orientare si fixare prin sudarea contactelor unui modul reîncărcabil de stocare a energiei electrice.
Verificarea îndeplinirii cerințelor impuse de partenerului economic s-a realizat prin analizarea contactului intre tab-uri utilizând o metoda nedistructiva cu raze X, monitorizarea temperaturii, testarea rezistentei electrice si la vibrații.
Nivelul de maturitate tehnologica 6 a fost atins prin demonstrarea funcționalitatea sistemului pilot construit si cea a produsului final rezultat, îndeplinirea criteriilor de performanta impuse de beneficiarul industrial, definirea caracteristicilor tehnice ale sistemului pilot, validarea parametrilor optimi de procesare laser si implementarea tehnologiei de sudare laser in mediul relevant industrial.
Rezultatele au fost diseminate prin solicitarea a doua cereri de brevet de invenție, un articol științific si participarea la un workshop industrial după cu urmează:

Etapa 3
In aceasta etapa a proiectului PTE88, s-au asamblat 8 module de baterii electrice reincarcabile in vederea testarii repetabilitati, care au fost sudate utilizand sistemul pilot de procesare cu sursa laser in spectrul vizibil, avand lungimea de unda 515 nm. Aceste activitati au condus la stabilirea gradului de repetabilitate a procesului de sudare laser in mediul relevant industrial. Echipele de implementare ale proiectului au documentat procesul de sudare laser a bateriilor electrice in vederea transferului tehnologic, prin elaborarea documentatiei de analiza a indicatorilor economici, redactarea documentatiei tehnice conform STAS 6269-90 si intocmirea manualului de utilizare conform STAS 10851-82 – INFLPR.

- Cereri de brevet de inventie
• D. Chioibasu, S. Mihai, V. Ciobanu, A. Popescu „Metodă de sudare laser a contactelor între celulele bateriilor electrice din materiale eterogene Cu – Al utilizând un dispozitiv de menținere în contact rigid și monitorizare prin imagistică termică” (A/00471/03.08.2022)
• D. Chioibasu, S. Mihai, V. Toma, A. Popescu, “Procedeu de caracterizare in timp real a calității materialelor compozite obținute prin tehnica de depunere laser prin topire” (A/00614/27.10.2023)

- Articol științific
• Mahmood, M.A., Chioibasu, D., Sajjad, U., Mihai, S., Tiseanu, I. and Popescu, A.C. (2024), "Printed layers height calibration curve and porosity in laser melting deposition of Ti6Al4V combining experiments, mathematical modelling and deep neural network", Rapid Prototyping Journal, Vol. 30 No. 3, pp. 415-429. https://doi.org/10.1108/RPJ-03-2023-0114.

- Participarea si organizarea unui workshop industrial „First French-Roumanian Industrial Workshop Devoted to Novel Applications of Laser Processing - IREPA LASER – CETAL (Strasbourg, 6 & 7 June 2023)

- Rezultatele au fost diseminate printr-o prezentare orala cu titltul „CETAL expertise in technological transfer” autori Diana CHIOIBASU, Sabin MIHAI, Andrei POPESCU, la workshop-ul industrial din cadrul conferintei „2nd edition of the International Conference on Laser, Plasma and Radiation - Science and Technology”. Echipamentul integrat de sudare laser a fost implementat pe linia de productie in cadrul companiei PRIME, tehnologia de procesare cu sursa laser in mediul vizibil (verde) a fost optimizata si validata prin sudarea contactelor a 8 module BER. Compania PRIME isi propune sa dezvolte tehnologia pana la TRL9 din fonduri proprii, in vederea obtinerii de profit din vanzarea modulelor BER cu contacte sudate utilizand tehnologia dezvoltata in cadrul proiectului. Rezultatele vor fi utilizate atat de catre compania PRIME, cat si de catre INFLPR, in vederea conectarii mediului de afaceri cu organizatii de cercetare.

Fig. 1 : Reprezentarea schematica a sistemului pilot de sudare laser a tab-urilor realizate din materiale eterogene (a) si sistemul pilot construit la sediul beneficiarului (b)