IPN - Instituto Pedro Nunes

IPN     IPN Incubadora

    Soft4Sense
    Smart Surfaces for Reliable Tooling Integration

    Desafio

    Utilização da tecnologia de filmes finos por pulverização catódica para miniaturização de sensores, para aplicação direta em componentes mecânicos submetidos a esforços, e avaliação dos parâmetros dos materiais na localização exata. Otimização do processo de forma a melhorar a integridade mecânica e elétrica desses dispositivos, para permitir a reprodutibilidade e fiabilidade na sua utilização.

    Solução / Objetivo Principal

    O objetivo é tornar disponível um software capaz de fornecer as informações necessárias para depositar o revestimento fino, sem problemas de integridade mecânica e elétrica. A solução proposta é um software que pode ajudar a depositar as multicamadas com as condições adequadas para a realização de um produto confiável e reprodutível. Este programa, a partir das informações sobre as características exigidas das camadas (por exemplo, nível de tensão residual, densidade de defeitos, características elétricas, dureza, módulo de Young´s), fornece as condições de deposição para o fabrico de multicamadas.

    Objetivos, Atividades e Resultados esperados / atingidos

    Objetivos Finais:
    1. Desenvolvimento e otimização de novos materiais em filme finos a serem integrados num sistema multicamada com propriedades sensíveis. Compreender o nível de contaminação nas interfaces e seu efeito na delaminação do sistema completo.

    2. Desenvolvimento de um modelo para prever a fiabilidade termomecânica do sistema multicamada, considerando as propriedades dos materiais e aplicação alvo. Correlação entre a informação extraída do modelo e o nível de tensões residuais. Ajuste das condições de deposição aos parâmetros do modelo.

    3. Análise experimental das propriedades termo resistivas da camada funcional e consequências da integração em abordagem multicamada.
    Seleção de uma aplicação para testar o sistema multicamadas em serviço.

    Resultados Finais:
    1. Sistema multicamada depositado em substratos de serviço com integridade mecânica para suportar a carga externa, com características elétricas adequadas para avaliação de temperatura.

    2. Metodologia para preparação de superfícies e interfaces, e conhecimento estrutural e químico completo das interfaces entre as camadas do sistema.

    3. Cálculo das tensões normais e de corte em multicamada e camada única, e modelo autónomo para previsão do módulo de elasticidade e do limite elástico.

    4. Medição de temperatura de corte em tempo real e transmissão de dados em operações de maquinagem.

    Referência do projeto

    POCI-01-0247-FEDER-045921

    Financiamento


    Região de Intervenção

    Norte (32,08%) e Centro (67,92%)

    Investimento Total

    971.167,64

    Investimento do IPN

    304.676,22

    Elegível Total

    971.167,64

    Elegível do IPN

    304.676,22

    Apoio Financeiro da UE - Total

    727.142,94

    Apoio Financeiro da UE – IPN

    228.507,17

    Apoio Financeiro Público Nacional – Total

    244.024,70

    Apoio Financeiro Público Nacional – IPN

    76.169,05

    Duração

    39 Meses

    Data de Início

    2020-04-01

    Data de Fim

    2023-06-30

    Data de Aprovação

    2020-02-14

    Consórcio

    TEandM – Tecnologia, Engenharia e Materiais S.A.
    Instituto Pedro Nunes 
    International Iberian Nanotechnology Laboratory

    Parceiros

    University of Texas at Austin

    Palavras-chave

    Software de simulação;
    Filmes finos multicamada;
    Pulverização catódica;
    Superfícies funcionais.