STELLAR
tecnologia de texturização de superfícies por laser
O projeto STELLAR (Surface Texturing with Laser for Large Areas with Riblets) desenvolve uma tecnologia de texturização de superfícies por laser rápida, limpa e respeitadora do meio ambiente, para a produção em massa de perfis tipo "Riblet" (inspirados nas escamas da pele dos tubarões). O seu objetivo é melhorar drasticamente a eficiência energética em aplicações navais e de tubagens industriais, através da redução da fricção. Ao combinar lasers ultrarrápidos de femtossegundo de alta potência com scanners poligonais de alta velocidade, consegue-se escalar o processo a grandes áreas. Além disso, a recolha de dados de todo o processo produtivo será analisada através de algoritmos de inteligência artificial (IA) e aprendizagem automática (ML) para prever, otimizar e controlar a qualidade de fabrico, contribuindo assim para os objetivos do European Green Deal e para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 7 e 9) da ONU.
O projeto STELLAR (Surface Texturing with Laser for Large Areas with Riblets) desenvolve uma tecnologia de texturização de superfícies por laser rápida, limpa e respeitadora do meio ambiente, para a produção em massa de perfis tipo "Riblet" (inspirados nas escamas da pele dos tubarões). O seu objetivo é melhorar drasticamente a eficiência energética em aplicações navais e de tubagens industriais, através da redução da fricção. Ao combinar lasers ultrarrápidos de femtossegundo de alta potência com scanners poligonais de alta velocidade, consegue-se escalar o processo a grandes áreas. Além disso, a recolha de dados de todo o processo produtivo será analisada através de algoritmos de inteligência artificial (IA) e aprendizagem automática (ML) para prever, otimizar e controlar a qualidade de fabrico, contribuindo assim para os objetivos do European Green Deal e para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 7 e 9) da ONU.
Desafios
Demonstrar que as superfícies com forma de Riblet inspiradas na pele de tubarão podem melhorar significativamente a eficiência energética em aplicações de fluxo transversal e rotativo (como tubagens e hélices navais), reduzindo a sua fricção geométrica.
Escalar a velocidade e o desempenho da texturização a laser para cobrir grandes áreas a nível industrial, combinando pela primeira vez lasers de femtossegundo de alta potência em modo rajada com sistemas de scanner poligonal e conformação de feixe espacial.
Implementar métodos de aprendizagem automática (Machine Learning) e Inteligência Artificial (IA) para processar o Big Data gerado na produção, e otimizar os parâmetros do processo laser e o desempenho dos Riblets.
Solução
Desenvolvimento de superfícies microestruturadas através de duas abordagens: (i) gravação laser direta sobre as peças e (ii) gravação laser de perfis inversos sobre moldes, que permitem a replicação plástica massiva através de moldação por injeção ou prensagem a quente.
Estes moldes contam também com texturização à nanoescala para evitar defeitos durante o desmolde.
O desempenho funcional é monitorizado com o apoio de uma base de dados otimizada por Inteligência Artificial, proporcionando uma solução industrial de alta precisão para maquinaria pesada.
Notícias relacionadas
Entidades participantes
Entidade financiadora
M-ERA.NET (Convocatória 2022) através de agências regionais/nacionais: SMWK (Alemanha), SEKUENS (Astúrias, Espanha) e RNAQ (França).
Colaboradores
Hochschule Mittweida (Alemanha, Coordinador)
AMPLITUDE (França)
Subcontratados
Bionic Surface Technologies (Áustria)
Universidad de Oviedo (Espanha)