Activitatea 1 (subactivitatea 1.6 si respectiv 1.7): Echipament achiziţionat: I. Sistem cameră curată - HVAC
1. Denumire Echipament achiziţionat: Sistem cameră curată - HVAC

2. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
În cadrul contractului de cercetare-dezvoltare nr. 12/axa1/1.1.3H/28.04.2020, achiziţia unui Sistem Cameră Curată- HVAC, a fost necesară pentru dezvoltarea activităţii de cercetare în domeniul materialelor avansate din cadrul pentru procesarea într-un mediu controlat, din punct de vedere al puritatii aerului, al temperaturii, în procesul de fabricare al structurilor ?i componentelor din materiale compozite avansate utilizând tehnologii complexe, emergente, cerinte solicitate in aplicatiile pentru domenii de vârf cum este cel al avitiei si spatiului.

Activitatea 1 (subactivitatea 1.6 si respectiv 1.7): Serviciu- Amenajare cameră curată
1. Denumire: Cameră Curată certificată clasa de curatenie ISO 8 (cf. ISO 14644)

2. Domeniu de utilizare: procesare materiale în mediu controlat

3. Caracteristici tehnice generale: Cameră Curată certificată clasa de curatenie ISO 8 (cf. ISO 14644)

4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI este singura unitate specializată din România care integrează activităţile de cercetare stiinţifică, proiectare, producţie, experimentare, testare, transfer tehnologic şi inovare în domeniul turbomotoarelor de aviaţie, motoarelor industriale cu turbină cu gaze ?i maşinilor paletate de turaţie înaltă. I.N.C.D.Turbomotoare COMOTI are ca principale direcţii de dezvoltare motoarele cu turbine de aviaţie, producerea în condiţii de eficienţă ridicată a energiei electrice şi termice, exploatarea ecologică, raţională şi eficientă a resurselor naturale, tehnologiile şi echipamentele noi, destinate protecţiei şi ecologizării mediului şi dezvoltarea de materiale noi cu caracteristici superioare aferente acestor domenii. În vederea atingerii unui obiectiv strategic important al Laboratorului de Materiale Compozite pentru Aviatie-C115, al Institutului Naţional de Cercetare-Dezvoltare Turbomotoare COMOTI, care vizează realizarea unui ciclu tehnologic complet de dezvoltare a unui produs/componente/structuri din materiale compozite avansate, pornind de la proiectarea structurii şi a matriţelor necesare în procesul de fabricaţie, efectuarea de simulări numerice (inclusiv calcul de rezistenţă), selecţia materialelor (precursorilor: polimeri, faze de ranforsare, miezuri, inserţii metalice etc.), caracterizarea termică, chimică, structurală şi mecanică a materialelor compozite la nivel de laborator, urmatoarea etapă o constituie procesarea, manipularea, realizarea operaţiunilor de lay-up, însăcuirea etc., activităţi care trebuie realizate într-un mediu controlat din punct de vedere termic, al mediului (umiditate relativă, filtrare particule), condiţii care nu pot fi asigurate în prezent, în spaţiul existent, în cadrul laboratorului. Camera Curată ISO-8 (cf. ISO 14644) permite realizarea activităţilor, mai sus menţionate, premergătoare procesului de polimerizare şi fabricare a reperelor din materiale compozite polimerice ranforsate, studiate în cadrul proiectelor de cercetare-dezvoltare-inovare.

Activitatea 2 (subactivitatea 2.1, 2.2 si respectiv 2.3):

1. Denumire Echipament achiziţionat: II. lmprimanta 3D cu Carbon- 1 buc.- Imprimantă 3D Markforged-X7 cu seria nr.: 6396d3295ea9

2. Domeniu de utilizare: manufacturare aditiva-Printare 3D structuri/repere, cu fir continuu de element ranforsant

3. Caracteristici tehnice generale:
Model: Markforged-X7
Firma producatoare: Markforged
Tehnologie de printare 3D: FFF (Fused Filament Fabrication)/ CFF (Continuous Filament Fabrication)

• Volum util de lucru:
  Axa X: min. 300 mm
  Axa Y: min. 250 mm
  Axa Z: min. 200 mm
• Tehnologie: printare cu fir continuu de element ranforsant;
• Tipurile de materiale:

4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
Context: Substituţia materialelor traditionale, metalice cu materiale compozite mai uşoare, cu performanţe îmbunătăţite, caracteristici intrinseci deosebite şi durată de funcţionare superioară a inregistrat o creştere spectaculoasă în ultimul deceniu. Dezvoltarea şi fabricarea de repere din materiale compozite ranforsate prin utilizarea de tehnici şi tehnologii conventionale disponibile în cadrul laboratorului de materiale compozite avansate al I.N.C.D. Turbomotoare COMOTI (autoclava, VA-RTM), este un proces complex care necesită un consum important de timp, resurse energetice şi umane. Echipamentul Imprimanta 3D cu Carbon se utilizează în cadrul proiectului de cercetare dezvoltare de complementaritate cu titlul "Development of Research infrastructure for EMerging Advanced composite materials dedicated to innovative STator ogv technologies for aircrafts Engine noise Reduction", acronim REMASTER, contract nr. 12/axa1/1.1.3H/28.04.2020, cod SMIS 132263, pentru dezvoltarea de structuri/componente din materiale compozite ranforsate, utilizand tehnologia emergentă de printare 3D cu fir continuu de element ranforsant (carbon, kevlar şi fibră de sticlă). Dezvoltarea capabilităţilor de fabricare prin utilzarea tehnologiei de fabricare aditivă, printare 3D, genereaza avantaje incontestabile: utilizarea unui proces tehnologic de complexitate redusa, o reducere semnificativa a timpului, a resursei energetice şi a resursei umane. În cadrul prezentului proiect REMASTER, respectiv contractul 12/1.13H/2020, tehnologiille conventionale disponibile în cadrul laboratorului de materiale compozite avansate al I.N.C.D. Turbomotoare COMOTI (autoclava, VA-RTM) vor face obiectul unui studiu comparativ împreună cu noua tehnologie de printare 3D, în ceea ce priveste performanţele din punct de vedere constructiv/structural, al toleranţelor, a timpului de fabricare, al necesarului de resurse umane implicate dar şi a costurilor aferente.

Activitatea 3 (subactivitatea 3.1 si respectiv 3.2):

Echipament achiziţionat: III.Echipament de Analiza termica si mecanica (DMA)
1. Denumire Echipament achiziţionat: DMA 850

2. Domeniu de utilizare: caracterizarea vâscoelastică a polimerilor şi materialelor polimerice compozite, în regim dinamic

Domeniu de masurare:
   1. Interval de temperatură de operare min.[ -150 ÷ 600 ℃]
   2. Viteza de încălzire min. 0.1- 20℃/min.
   3. Viteza de răcire min. 0.1- 10℃/min.
   4. Intervalul frecvenţei de operare cuprins între 0.001 şi 200 Hz;
   5. Intervalul amplitudinii deformaţiei: ±0.005 până la 10,000 μm;
   6. Intervalul modului de deformare (E): 103 ÷ 3x1012 Pa;
   7. Intervalul frecvenţei: 0.001 ÷ 200 Hz;
   8. Interval forţă: 0.1 mN ÷18 N;
   9. Domeniul amplitudinii deformaţiei: ±0.005 ÷ 10,000 μm;

3. Caracteristici tehnice generale:
Model: DMA 850
Firma producatoare: TA Instruments
Caracteristici:
   1. Echipat cu sistem de răcire;
   2. Incintă cu temperatură controlată pentru temperaturi negative şi pozitive;
   3. Forţa maxima min. 18N (cu o rezoluţie de minim 0.00001);
   4. Mod de deformare: încovoiere în trei puncte, consolă simplă, consolă dublă, compresiune/penetrare, tensionare, forfecare liniară;
   5. Precizie Modul de deformare: min. ± 1%;
   6. Forţa maximă min. 18 N mod static şi dinamic (cu o rezoluţie de min. 0.00001N);
   7. Rezoluţia deformatiei: min. 0.1 nm;
   8. Măsurarea rigidităţii materialului (modulul E, opţiunea tan d) şi amortizarea;
   9. Sensibilitate tan δ: min. 0.0001;
   10. Rezoluţia pentru tan δ: 0.00001;
   11. Atmosferă: statică sau dinamică (aer, gaze inerte: Ar, He, N2);
   12. Sistem de control al temperaturii;
   13. Sistem de control al determinării modulelor de deformare

4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
  Echipamentul de Analiză termică şi mecanică (DMA), va fi utilizat pentru caracterizarea vâscoelastică a polimerilor şi materialelor polimerice compozite, în regim dinamic. Experimentele vor permite evaluarea relaxărilor în polimeri şi a energiilor de activare ale acestora, înregistrarea variaţiei modulului de elasticitate (E') în funcţie de temperatură, determinarea temperaturii de tranziţie sticloasă, obţinerea de informaţii privind prezenţa altor fenomene (cristalizare, topire).
  Echipamentul de Analiză termică şi mecanică (DMA) contribuie indubitabil la atingerea unuia din obiectivele proiectului de complementaritate cu acronimul REMASTER, contract12/1.13H/2020, cu privire la extinderea infrastructurii deja existente în cadrul I.N.C.D.Turbomotoare COMOTI, privind tehnicile şi metodele de evaluare a performanţelor termice şi mecanice a materialelor compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon, polimerilor, materialelor ceramice, nanomaterialelor studiate. Beneficiile preconizate determinate de această achiziţie sunt legate de eliminarea colaborării cu terţi si totodată, extinderea cercetării în domeniul materialelor emergente de tipul compozitelor ranforsate prin substituţia unor materiale tradiţionale, metalice, cu densitate superioară şi caracteristici inferioare sau comparabile, utilizate în dezvoltarea de structuri şi componente ce echipează turbomotoarele din domeniul aeronautic şi industrial, cu materiale mai uşoare şi cu performanţe ridicate. În cadrul proiectului, Echipamentul de analiză termică şi mecanică (DMA) se va utiliza pentru evaluarea performanţelor vâscoelastice în regim dinamic a materialelor compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon utilizate în fabricarea paletelor de stator OGV, analiză esenţială pentru o validare cu înaltă fidelitate (determinarea proprietăţilor în funcţie de: temperatură, timp, frecvenţă, forţă şi deformaţie) a structurii conform cerinţelor de mediu şi a specificaţiilor de funcţionare ale motorului.
Echipament achiziţionat: IV.Echipament de Analiza termica si mecanica (TMA)

  1. Denumire Echipament achiziţionat: TMA 450

  2. Domeniu de utilizare: analiză termo-mecanică, măsurători dimensionale în funcţie de temperatură pentru o solicitare- forţă predefinită

  3. Caracteristici tehnice generale:
Model: TMA 450
Firma producatoare: TA Instruments

Domeniu de masurare:
   1. Domeniul de temperatură: -150℃ până la 1000℃;
   2. Viteza de încălzire: min. 0.01 ℃/min. ÷ 150 ℃/min;
   3. Timp de răcire: max. 10 min. de la 600℃ la 50 ℃;
   4. Domeniul de măsurare ±2,5 mm şi rezoluţie max. 15 nm;
   5. Domeniul forţei aplicate probei min. [0.001 ÷ 2N];
   6. Domeniul de măsurare ±2,5 mm, rezoluţie max. 15 nm;
   7. Domeniul forţei aplicate probei min. [0.001 ÷ 2N];
   8. Domeniul de frecventa sa fie cuprins, cel putin, între 0.01-2 [Hz]

Caracteristici:
   1. Posibilitate testare materiale cu proprietăţi elastice (ex. elastomeri) sau materiale cu rigiditate ridicata (ex. materiale compozite cu matrice termoplaste, termorigide);
   2. Precizia măsurătorii: ± 0.1%;
   3. Rezoluţia deplasării: < 0.5 nm;
   4. Dimensiunea maximă a probei: minim 25 mm (L) x 10 mm (D);
   5. Cuptor care asigură un interval de temperatură: -150℃÷1000℃;
   6. Posibilitatea de generare de trepte/rampe pentru deformare şi efort la temperatură constantă;
   7. Efectuare teste în regim dinamic, identificarea propietăţilor vâscoelastice ale materialelor;
   8. Mod de lucru ce permite descompunerea în semnale reversibile şi ireversibile ale semnalelor de schimbări dimensionale;
   9. Posibilitatea de a efectua experimente de fluaj şi măsurători de relaxare la efort, cu posibilitatea de a cuantifica datele experimentale în unităţi reologice (% deformare, complianţa la fluaj, recuperare complianţa , modul de relaxare);
   10. Abatere dinamică de la linia de bază: < 1μm (măsurată în intervalul -100 - 500℃)

  4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
Echipamentul de Analiză termică şi mecanică (TMA), va fi utilizat pentru analiza termo-mecanică, măsurători dimensionale în funcţie de temperatură pentru o solicitare- forţă predefinită, respectiv măsurarea rapida a deplasării probei (realizate din materiale compozite polimerice care fac obiectul studiilor de cercetare in cadrul contractului 12/1.13H/2020), creştere, micşorare, mişcare etc. in funcţie de temperatură, timp si forta aplicată. Echipamentul anterior mentionat va fi utilizat pentru a caracteriza expansiunea liniara, tranzitia la fază sticloasa si puncte de inmuiere ale materialelor, aplicand o forţă constanta asupra specimenului in timp ce temperatura este variata. Echipamentul de Analiză termică şi mecanică (TMA) contribuie indubitabil la atingerea unuia din obiectivele proiectului de complementaritate acronim REMASTER, contract12/1.13H/2020, cu privire la extinderea infrastructurii deja existente în cadrul I.N.C.D.Turbomotoare COMOTI, privind tehnicile şi metodele de evaluare a performanţelor termice şi mecanice a materialelor compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon, polimerilor, nanomaterialelor studiate. Beneficiile preconizate determinate de această achiziţie sunt legate de eliminarea colaborării cu terţi si totodata, extinderea cercetării în domeniul materialelor emergente de tipul compozitelor ranforsate prin substituţia unor materiale tradiţionale, metalice, cu densitate superioară şi caracteristici inferioare sau comparabile, utilizate în dezvoltarea de structuri şi componente ce echipează turbomotoarele din domeniul aeronautic şi industrial, cu materiale mai uşoare şi cu performanţe ridicate. În cadrul proiectului, Echipamentul de analiză termică şi mecanică (TMA) se va utiliza pentru evaluarea performanţelor termo-mecanice ale materialelor compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon utilizate în fabricarea paletelor de stator OGV, in special caracterizarea expansiunii liniare, tranzitia la faza sticloasa si puncte de inmuiere ale materialelor, aplicand o forta constanta asupra specimenului in timp ce temperatura este variata. Aceste analize sunt esenţiale pentru o validare cu înaltă fidelitate (determinarea proprietăţilor în funcţie de: temperatură, timp, frecvenţă, forţă şi deformaţie) a structurii co nform cerinţelor de mediu şi a specificaţiilor de funcţionare ale motorului.

Echipament achiziţionat: V. Echipament de Analiza termica si mecanica (Echipament de determinare a conductivitatii termice)

  1. Denumire Echipament achiziţionat: DISCOVERY XENON FLASH DXF

  2. Domeniu de utilizare: determinarea conductivitate termică, difuzivitate termică, căldură specifică

  3. Caracteristici tehnice generale:
Model: DISCOVERY XENON FLASH DXF
Firma producatoare: TA Instruments
Domeniu de masurare:
   1. Domeniu conductivitate termică: min. 0.1 ÷2000 W/(m*K);
   2. Domeniu difuzivitate termică: min 0,01 - 1000 mm2/s;
   3. Domeniu de temperatură de min. -150℃ ÷ min. 200℃;
   4. Acurateţe conductivitate termică: min. ±4 %;
   5. Acurateţe de măsurare difuzivitate termică: min. 2.3 %;
   6. Repetabilitate conductivitate termică: min. ± 3,5 %;
   7. Repetabilitate difuzivitate termică: min. ± 2,0 %
Caracteristici:
   1. Determinarea conductivităţii termice, difuzivităţii termice; căldurii specifice;
   2. Sistem răcire integrat pentru intervalul de temperatură solicitat;
   3. Dimensiuni gabarit echipament: max. 110 cm x 65 cm x 50cm (Lx W x H);
   4. Senzorii de măsurare ai temperaturii sunt de tip PIN, în contact direct cu proba.

  4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
 În cadrul proiectului, contract12/1.13H/2020, Echipamentul de determinare a conductivităţii termice se va utiliza pentru evaluarea performanţelor termice, conductivităţii termice, difuzivităţii termice şi căldurii specifice a materialelor compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon utilizate în fabricarea paletelor de stator OGV, fiind date esenţiale pentru o validare cu înaltă fidelitate (determinarea proprietăţilor în funcţie de: temperatură, timp, frecvenţă, forţă şi deformaţie) a structurii conform cerinţelor de mediu şi a specificaţiilor de funcţionare ale motorului.

Activitatea 4: Extinderea infrastructurii existente pentru prelucrari mecanice si masurare 3D
Subactivitatea 4.1 - Achizitionarea echipamentelor pentru prelucrari mecanice si masurare 3D
Subactivitatea 4.2 - Instalarea si punerea în functiune
   I. Echipament achiziţionat: Masina de taiere cu jet de apă
   1. Denumire Echipament achiziţionat: Masină de taiere cu jet de apă

Filme: Operatiuni taiere cu Masină de taiere cu jet de apă

2. Domeniu de utilizare: tăierea unei game largi de materiale metalice şi nemetalice, în principal: materiale plastice, polimeri termorigizi, materiale compozite ranforsate dure, oţel, aluminiu, cupru, bronz, titan, precum şi alte materiale: sticlă, materiale ceramice.
3. Caracteristici tehnice generale: Model: Masină de taiere cu jet de apă Maxiem 1530
Firma producatoare: OMAX
Domeniu de utilizare/regimuri taiere: Permite adăugarea unei soluţii abrazive (tip nisip, granat, etc), în funcţie de materialul care urmează a fi tăiat/prelucrat.
   1. Domeniul de taiere: grosimi de la 0.2 ÷ 200 mm, indiferent de tipul materialului;
   2. Sistem de tăiere asistat de vid pentru materiale compozite şi alte tipuri de materiale casante in vederea evitarii delaminarii sau fragilizarii materialelor
   3. Viteza min. 12 m/min.
   4. Repetabilitate min.± 0.03 mm
   5. Acurateţe poziţionare lineară max. ± 0,1
   6. Asigură un nivel de zgomot: sub 85 dBA la 1 m de utilaj.
   7. Capacitate de tăiere submersibilă
   8. Cap de tăiere cu orificiu diamantat integrat şi garantat min. 500 ore de funcţionare şi 4 tuburi de amestec.
   9. Software: Posibilitatea de importare a desenelor 2D din programe la care COMOTI are acces, precum SolidEdge, Solid Works, CATIA, Unigraphics, AUTOCAD (.dwg, .dxf).
Caracteristici:
   1. Curse:
   - Axa X:min 2900 max 3100 mm;
   - Axa Y: min 1400 max 1600 mm;
   - Axa Z: min 250 mm;
   2. Nivel de zgomot: sub 85 dBA la 1 m de utilaj;
   3. Capacitate de tăiere submersibilă;
   4. Maşina să fie dotată cu pompă cu acţionare directă (minim 3400 bari si exclus amplificator hidraulic);
   5. Sistem de tăiere asistat cu vacuum pentru materiale compozite si casante;
   6. Servomotoare de precizie înaltă, fără perii (brushless);
   7. Transmisie axe X-Y prin fricţiune;
   8. Interfaţa de comunicare : cel putin prin USB si RS 232 C
   9. Controler cu sistem de operare compatibil cu Windows 7/10;
   10. Alte caracteristici :
   a) Sistem automat de alimentare cu nisip /
   material abraziv de min 200 kg;
   b) Capul de taiere dotat cu orificiu diamanatat integrat si garantat min 500h de funcţionare;
   c) Update pentru software utilaj (gratuit pe viaţă);
   d) Training anual la sediul producătorului (gratuit în fiecare an - exclus masă, cazare şi transport);
   e) Acces gratuit la documente/filme online în limba română/engleză aferente utilizării, programării, şi reparaţiei utilajului (se vor indica link-urile către documentaţia tehnică online);
4. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
   Echipamentul Masină de taiere cu jet de apă achizitionat, va fi utilizat in cadrul contractului 12/1.13H/2020 pentru tăierea probelor, operaţiuni de prelucrare mecanic? pe prototipuri la scară mică sau la scară mare, fară a afecta matricea polimerică a materialului compozit ranforsat cu fibre de carbon, stabilind regimul de răcire şi vitezele de tăiere optime.

Activitatea 4: Extinderea infrastructurii existente pentru prelucrari mecanice si masurare 3D
Subactivitatea 4.2 - Instalarea si punerea în funcţiune
Echipament achiziţionat: Masă de taiere automată de preimpregnate

1. Denumire Echipament achiziţionat: Masă de taiere automată de preimpregnate
2. Domeniu de utilizare: tăierea unei game largi de materiale tip ţesături din fibre-carbon, sticla, aramide, materiale preimpregnate (prepreg), compozite.
3. Caracteristici tehnice generale: Model: Masă de taiere automată de preimpregnate Eagle S125-54x12
   Firma producatoare: EASTMAN
4. Domeniu de utilizare/regimuri taiere: Permite adăugarea unei soluţii abrazive (tip nisip, granat, etc), în funcţie de materialul care urmează a fi tăiat/prelucrat.
- tăiere de ţesături din fibre de carbon, sticlă, kevlar, neimpregnate, preimpregnate, compozite etc cu grosimi cuprinse între 0.1 ÷ 10 mm
- pentru un singur strat sau câteva straturi (funcţie de material), cu fereastra activă de tăiere de 1,31 x 2,44 m (W X L), pentru tăierea de materiale din role de până la 137 cm lăţime.
Caracteristici:
   1. Suprafaţă de lucru fixă: 1,63 x 3,66 m (W x L); Dimensiuni de tăiere active: 1,31 x 2,44 m (W x L)
   2. Posibilitatea montării a min. 3 capete de tăiere simultan; Cap de tăiere standard, cu 3 scule: Cuţit disc ( Diametru 28mm); Lamă trasă (Pentru materiale mai dure); Cuţit disc (Diametru 40mm)
   3. Pix pentru marcări/adnotări: Cu control pneumatic
   4. Suport pentru 1 rolă de material: role de max. 130kg, 130cm
   5. Viteză maximă de tăiere: 1,5 m/s;
   6. Precizie de repoziţionare de ± 0.25mm
   7. Control electronic al apăsării sculelor; Panou de control cu ecran tactil, limba engleză şi română
   8. Pompă de vid: Sistem de vacuum- Pompa 7.5 CP, cu amortizor
   9. Sistem de operare disponibil pentru Windows 7/10
   10. Software de control al tăierii, cu funcţii de minimizare a deşeurilor de materii prime, nesting si de optimizare a tăierii: tăiere duplicate, evitarea tăierii duble, perimetre definite pe straturi diferite, rotire, scalare, ştergere, oglindire.
   11. Vizualizare în timp real al evoluţiei tăierii
   12. Posibilitatea de reluare a tăierii din ultimul punct, la opriri de urgenţă sau căderi de tensiune; Posibilitatea acţionării: Oprire de urgenţă
   13. Compresor de aer pentru manevrarea sculelor (aer comprimat: 5.17 - 6.2 bar la 0.42 m3/min.)
   14. Licenţă de software permanentă/ Formatul datelor de lucru: DXF, HPGL
   15. Condiţii de mediu de lucru: Temp. 12-37 oC, umiditate 20-80%RH
5. Scop si utilizare in cadrul proiectului:
   Echipamentul Masă de taiere automată de preimpregnate achizitionat, a fost achizitionat si utilizat in cadrul contractului 12/1.13H/2020, în Activitatea 5 (5.2 si 5.3) a proiectului, pentru tăierea de înaltă precizie a straturilor preimpregnate de fibre ţesute anterior operaţiunilor de lay-up, asamblare şi matriţare, conform datelor de intrare din fişierele CAD predefinite, stabilind regimul de tăiere (vitezele, grosimile, capul de tăiere) optime in functie de material.