Környezetbiztonságos forraszanyagok anyagtudományi alapon történő fejlesztése primer és másodnyersanyagokból a járműipar számára
A FORR-ÁSZ elnevezésű kutatási program 2013 januárjában indult. A Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Karának oktatói, kutatói, hallgatói a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.-vel, valamint a Magyar Tudományos Akadémia Atommag Kutató Intézetével (ATOMKI) együttműködve dolgoznak a megvalósításon.
A projekt eredményeként olyan forrasztóanyag kifejlesztése a cél, amely az eddig alkalmazott, rendkívül jó tulajdonságokkal rendelkező ólomtartalmú forrasztóanyagot ki tudja váltani, helyettesíteni tudja úgy, hogy az átállás sem gazdaságossági, sem termelési, sem technológiai hátrányt nem okozhat. A szakmai megvalósítással öt, nemzetközileg elismert vezető kutató által koordinált – az adott tématerületre specializálódott és egymást szinergikusan kiegészítő – Tudományos Műhely foglalkozik.
Szakmai megvalósítás
A rohamos ütemű technológiai fejlődéssel egyre összetettebb rendszerekké válnak az ipari termékek, melyek építőelemei között a fémek még mindig nélkülözhetetlen, igazi „high-tech” anyagoknak számítanak. A fémek előnyös tulajdonságait a mikroelektronikai ipartól a hagyományosnak mondott kohászati termékekig számos területen lehet kihasználni olyan módon, hogy az előállított termékek környezetbiztonságos körülmények között és emellett a fenntartható fejlődés kulcselemeit jelentő, anyag- és energiatakarékos szemléletet is érvényesítve kerüljenek ki a gyártóművekből. A FORR-ÁSZ kutatás-fejlesztési projekt keretében kohászok, anyagmérnökök, vegyészek, fizikusok, gazdászok és más kapcsolódó tudományterületek szakértő képviselői fogtak össze elsődlegesen a MISKOLCI EGYETEM Műszaki Anyagtudományi Karán dolgozó vezető oktatók és kutatók kezdeményezésére, hogy a projekt címében összefoglalt szakterületen innovációs ötleteikkel, szaktudásukkal és az ipari partneri kör aktív bevonásával, itthon és külföldön érdemi és új kutatás-fejlesztési eredményeket érjenek el a projekt futamideje alatt.
A jelen projekt keretében továbbfejleszteni vállalt szakterületek elsősorban a forrasztás-technológiák területét (ólommentes ónforrasz-anyagok fejlesztését, alumíniumötvözetek keményforrasztását, ötvözők és szennyezők hatását a kristályosodásra és egyéb szerkezeti átalakulásokra) érintik, ideértve a járműgyártás számára is fontos felülettechnikai területeket (felület-előkészítés, korrózióvédelem, bevonó technológiák), az anyag-összetételi metallurgiai számítógépes modellezéseket, a laboratóriumi mérés- és vizsgálótechnikai (szerkezetkutatás, felületanalitika, plazmakezelések) tevékenységeket, és az értékes fémes hulladékanyagok (ón, ezüst, réz, arany, mikroötvözők) innovatív visszanyerési és újrahasznosítási technológia-fejlesztési alap- és alkalmazott kutatásokat.
A Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Karán, ahol rendkívül változatos anyagokkal foglalkoznak, egy ilyen nagyságrendű kutatás-fejlesztési projekt, mint a FORR-ÁSZ, gyakorlatilag az egész Kart lendületbe hozta: oktatókat, PhD hallgatókat, anyagmérnök hallgatókat, technikusokat egyaránt.
Egy másik jelentős hozadéka a kétéves projektnek, hogy újabb potenciális ipari partnereknek – belföldön és külföldön – megmutathatják magukat, remélve, hogy a Műszaki Anyagtudományi Kar intézeteit, oktatóit és hallgatóit egyre nagyobb mértékben fogják bevonni munkájukba.
Néhány példa a projekt kereteiben megvalósuló együttműködésre:
● Elkezdték az ólommentes (Sn-Cu, Sn-Ag-Cu és Sn-Bi-Zn alapú) forraszanyagok kísérleti előállítását. A projekt sikeres előrehaladása érdekében több ipari partnerrel (GLOB-METAL Öntészeti és Kereskedelmi Kft., Eurocircuits Kft., Feszo-Trade Kft., Infineon Technologies Bipoláris Kft.) kezdődtek el tárgyalások. A Robert Bosch Kft. képviselőivel további kutatásokról egyeztetnek.
● Ipari tisztaságú (SnCu1, SnCu3, SnAg3 és SnNi10) ötvözeteket vizsgáltak a Metalloglobus Fémöntöde és Kereskedelmi Kft-vel együttműködve.
● A brazing alapanyag és a hagyományos gyártástechnológia fejlesztését az Alcoa Köfém és a Güntner Tata Hűtőtechnika partnereikkel együttműködve végezték.
● A fejlesztőpartnerük (Pedinfo Kft.) segítségével megvalósították és beüzemelték a folyamatos elektródtömeg-változást mérő digitális rendszert. A félüzemi szintű kísérletek megvalósításába bevont ipari partnerrel (Prometech Kft.) kialakítottak egy kölcsönös előnyökön alapuló K+F szerződést. Vizsgálták a hulladékón olvasztásakor keletkező oxidos felzék feldolgozhatósági lehetőségeit.
● Külső szakértő bevonásával új, és az elemanalitikai mélység-profil elemzésre is alkalmas eljárást dolgoztak ki.
● A nagyon vékony felületi elváltozások nyomnyi mennyiségeinek kimutatására és a felületi vegyületek kötésállapotának vizsgálatára az ATOMKI munkacsoportjában dolgozó fizikus kollégákat is bevontak. A felületfizikai vizsgálatokat az ATOMKI munkatársai SNMS technika alkalmazásával már megkezdték a küldött mintákon.
A feladatok elvégzéséhez a kar és a projekt megvalósításában közreműködő két intézetben rendelkezésre álló legkorszerűbb anyagvizsgálati és felületanalitikai műszerparkok adta lehetőségeket igyekeznek maximálisan kihasználni.
Eszközbeszerzés
A Metallurgiai és Öntészeti Intézet a projekt finanszírozásával, közbeszerzés keretében beszerezte a Laboratóriumi Plazmasugaras Felülettisztító Berendezést, a Fémtani, Képlékenyalakítási és Nanotechnológiai Intézet pedig egy EBSD detektort a ZEISS EVO MA10 típusú pásztázó elektronmikroszkópjához. A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.-nél a Thermocalc szoftverrel elindultak a modellezési feladatok.
Adalékok a projekt megvalósulásához
TiJöttök (Műszaki- és természettudományos életpályát népszerűsítő program)
A FORR-ÁSZ projektet érte az a megtiszteltetés, hogy a TiJöttök, műszaki- és természettudományos életpályát népszerűsítő program keretében egy bemutatkozó filmet készítettek róluk, amely az alábbi linken tekinthető meg:
http://www.tijottok.hu/index.php/tudomanyos-projektek/8-olommentes_-on-alapu-forrasztoanyagok-fejlesztese
A projektben nagy számban dolgoznak fiatal kutatók. Ez egyértelműen megmutatkozik a fenti linken is, ahol az érdeklődők 25 innovatív, kutatói pályát választott fiatal portréját tekinthetik meg a projekthez kapcsolódóan.
Fotókiállítás, laborlátogatás
A rendezvényen fotókiállítás keretében is bemutatják a projektben, laborokban folyó munkát.
Az Anyagtudományi Szakmai Napra, illetve kiegészítő programként szakmai beszélgetésre és laborlátogatásra invitálták a megye iskoláinak fizika, kémia, matematika és informatika szakos tanárait, valamint érdeklődő diákjaikat, valamint meglévő és potenciális vállalati partnereiket.
Mozgássérültek támogatása
A projekt az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. Ennek értelmében a projekt egy esélyegyenlőségi vállalása a mozgássérültek támogatása. A szakmai napon képviselteti magát a Mozgáskorlátozottak Sárospataki és Zemplén-Térségi Egyesülete is, amelynek tagjai a projekt esélyegyenlőségi célcsoportját alkotják. Velük szoros kapcsolat alakult ki, kölcsönösen részt vesznek egymás rendezvényein, legutóbb a Fogyatékkal Élők Világnapja alkalmából szervezett rendezvényüket támogatta a FORR-ÁSZ projekt.
