ARISENapredna istraživanja, inovacije i

transfer tehnologije u inženjerstvu površina

Sadržaj ove publikacije isključiva je odgovornost Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu.

Projekt je sufinancirala Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj.

Ulaganje u budućnost

Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta

Glavni urednici:

Franjo CajnerIvan KumićSaša KovačićMia Cingesar

Prijelom i priprema:

Cerovski d.o.o.

Tisak:

Cerovski d.o.o.

2014.

Za više informacija:

Sveučilište u ZagrebuFakultet strojarstva i brodogradnjeIvana Lučića 1tel: +385 (0)1 6168 401faks: +385 (0)1 6156 941web: http://www.fsb.unizg.hr/;http://arise.com.hr/e-mail: arise@fsb.hr

Posredničko tijelo razine 1

Ministarstvo znanosti obrazovanja i sportaweb: http://public.mzos.hr/Default.aspxe-mail: znanost@mzos.hr

Posredničko tijelo razine 2

Središnja agencija za financiranje i ugovaranje programa i projekata EUweb: http://www.safu.hr/e-mail: info@safu.hr

Za više informacija o EU fondovima:

www.strukturnifondovi.hr

Ova publikacija izrađena je uz pomoć Europske unije. Sadržaj ove publikacije isključiva je odgovornost projekta

ARISE i ni na koji se način ne može smatrati da odražava gledišta Europske unije.

Uvod

Svrha

Ciljevi

Glavne aktivnosti

1. godina projekta

2. godina projekta

Promocija projekta i rezultata

Inženjerstvo površina

PACVD + nitiranje u plazmi

Zaključak

O nama

Po završetku projekta

Naš tim

Partneri i suradnici

1

2

2

3

4

5

6

7

8

11

11

11

13

14

SADRŽAJ

UVOD

Fakultet strojarstva i brodogradnje (FSB), i Središnja agencija za financiranje i upravljanje (SAFU) sklopili su 10.04.2013. Ugovor o dodjeli bespovratnih sredstava za provedbu projekta koji financira Fond za ulaganje u znanost i inovacije u vrijednosti od 657.775,75 eura kroz Operativni program Regionalna konkurentnost.

ARISE projekt planira kroz napredna istraživanja, inovacije i transfer tehnologije razviti tehničku infrastrukturu u Republici Hrvatskoj u području inženjerstva površina za istraživanja i primjenu površinskih slojeva stvorenih novom PACVD tehnologijom.

Na raspolaganju ima 2 godine tijekom koje će Fakultet strojarstva i brodogradnje u Zagrebu blisko surađivati sa svojim partnerima iz Rijeke, Slavonskog Broda i Ljubljane. U provedbi projekta pomoći će stručni suradnici iz Kralj Metala Alati d.o.o., Elektro-Kontakta d.d. i Lipovice d.o.o. Hrvatska će tako dobiti novi moderni PACVD uređaj, kakvog nema u Hrvatskoj niti u susjednim zemljama! Time će se unaprijediti znanstveno-istraživački rad i nastava hrvatskih Fakulteta te će doći do značajnije suradnje s gospodarstvom što će rezultirati povećanjem konkurentnosti domaćih proizvođača na svjetskom tržištu.

1

2

Svrha

Razvoj tehničke infrastrukture u području inženjerstva površina za istraživanja i primjenu naprednih površinskih slojeva proizvedenih novom naprednom tehnologijom PACVD (eng. Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition = hrv. plazmom potpomognuto kemijsko prevlačenje iz parne faze).

Ciljevi

• Promoviranje i uvođenje nove napredne tehnologije (PACVD) u proizvodnji alata i konstrukcijskih dijelova u Republici Hrvatskoj

• Opremanje Laboratorija za toplinsku obradu i inženjerstvo površina PACVD uređajem

• Istraživanje i razvoj površinskih slojeva primjenom nove tehnologije - laboratorijska istraživanja

• Izrada prototipova (segmenata) alata s novim površinskim slojevima - pogonska ispitivanja

• Primjena dvaju novih površinskih slojeva u proizvodnji konstrukcijskih dijelova i alata

• Edukacija i transfer znanja o inovativnom korištenju novih tehnologija u inženjerstvu površina putem seminara i radionica

• Unaprijeđivanje znanja i povećanje interesa ciljnih skupina (proizvođača raznih dijelova i alata) i krajnjih korisnika za primjenu novih tehnologija

• Povećanje konkurentnosti domaćih tvrtki za izradu dijelova i alata (izrada dijelova i alata više uporabne vrijednosti - duljeg vijeka trajanja)

KORISNIK Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb

VRIJEDNOST 657.775,75 eura

ODGOVORNO TIJELO Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta

PROVODI Središnja agencija za financiranje i ugovaranje

MJESTA PROVEDBE Zagreb, Slavonski Brod, Rijeka

GLAVNE AKTIVNOSTI1. Opremanje Laboratorija za toplinsku obradu i inženjerstvo površina

• nabava PACVD uređaja i kalotestera• zapošljavanje osobe na projektu

2. Proizvodnja površinskih slojeva• Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb,

Republika Hrvatska (FSB)

3. Laboratorijska ispitivanja površinskih slojeva• Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb,

Republika Hrvatska (FSB)• Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Strojarski fakultet,

Slavonski Brod, Republika Hrvatska (SFSB)• Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet u Rijeci, Republika Hrvatska (RITEH)• Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana, Republika Slovenija (IMT)

4. Primjena modificiranih dijelova u radnim uvjetimaTestiranje prototipova (segmenata) alata

• Kralj Metala Alati d.o.o., Pisarovina• Elektro-Kontakt d.d., Zagreb• Lipovica d.o.o., Popovača

5. Radionice i edukacija

6. Promocija aktivnosti i predstavljanje novoopremljenog Laboratorija• Press konferencija; Prezentacija projekta u Zagrebu; Radionica 1 u Zagrebu; Radionica 2

u Slavonskom Brodu ; Radionica 3 u Rijeci; Završna prezentacija; Otvoreni dani

3

4

1. GODINA PROJEKTA

• OPREMANJE LABORATORIJA

• Zapošljavanje Project Managera• Nabava kalotestera • Nabava PACVD uređaja• Izrada ispitnih uzoraka i prototipova alata

2. GODINA PROJEKTA

• LABORATORIJSKA ISPITIVANJA

Proizvodnja površinskih slojeva na ispitnim uzorcima i na konkretnim obradcima 3 različita proizvoda naših suradničkih tvrtki (ispitivanje mogućnosti produljenja trajnosti alata).

• TESTIRANJE PROTOTIPOVA ALATA

• Kralj Metala Alati d.o.o., Pisarovina• Elektro-Kontakt d.d., Zagreb• Lipovica d.o.o., Popovača

5

• Laboratorijska ispitivanja FSB• ispitivanje mikrotvrdoće• mikrostrukturna ispitivanja• GDOS kvantitativna kemijska analiza • EDX spektrometrijska analiza faza • SEM skenirajući elektronski mikroskop• dio elektrokemijskih korozijskih ispitivanja

• Laboratorijska ispitivanja RITEH• elektrokemijska korozijska ispitivanja

• Laboratorijska ispitivanja IMT• ispitivanje hrapavosti• adhezijska ispitivanja• ispitivanje nanotvrdoće • Load-scanning test• TEM transmisijski elektronski mikroskop

• Laboratorijska ispitivanja SFSB• dilatometrijska ispitivanja• ispitivanja trošenja materijala abrazijom

PROMOCIJA PROJEKTA I REZULTATA

• 1. GODINA PROJEKTA

• Vidljivost ARISE projekta • grafički identitet• logo ARISE• web stranica• brošura i letak

• Press konferencija - Zagreb• Prezentacija ARISE projekta - Zagreb

• 2. GODINA PROJEKTA

• Radionica 1 - Zagreb • Radionica 2 - Slavonski Brod• Radionica 3 - Rijeka• Završna prezentacija ARISE projekta

- Zagreb• Otvoreni dani

6

7

INŽENJERSTVO POVRŠINA

Inženjerstvo površina je znanstveno-tehnička disciplina koja se bavi proizvodnjom, ispitivanjem i primjenom površinskih slojeva. Različitim tradicionalnim i inovativnim površinskim postupcima (modificiranjem i/ili prevlačenjem) postiže se sustav površinski sloj/osnovni materijal sa svojstvima koja garantiraju potrebne eksploatacijske performanse uz prihvatljive proizvodne troškove.

U rješavanju konkretnih problema ponekad neće biti dovoljan samo jedan površinski postupak, već će trebati upotrijebiti dva ili više postupaka (tzv. dupleks postupak) kako bi se poboljšanjem svojstava podloge osigurala bolja svojstva obratka nanošenjem završnog sloja (prevlake).

funkcionalni sloj:npr. TiN, TiCN, TiAIN

podporni sloj:npr. nitrirano

osnovni materijal(podloga, substrat)

Navedenim postupcima mogu se postići sljedeća svojstva:

• Visoka tvrdoća (preko 1000 HV)• Visoka otpornost na trošenje

(abrazijom, adhezijom, erozijom, tribokorozijom...)

• Postojanost na visokim temperaturama

• Otpornost na koroziju• Dekorativni izgled,...

Jedan od inovativnih postupaka Inženjerstva površina jest i PACVD postupak. Nabavkom novog PACVD uređaja (do sada nedostupnog u Republici Hrvatskoj) omogućuje se proizvodnja različitih vrlo tankih jednoslojnih, višeslojnih (čak i nanodimenzioniranih) slojeva kao što su: TiN, TiCN, TIBN, TiB2,... Osim toga, u uređaju se može provoditi najmoderniji postupak nitriranja u plazmi (nova tehnologija u Republici Hrvatskoj) i to u integriranom procesu s nanošenjem završnog sloja.

Alatima, ali i drugim proizvodima tretiranim ovim postupkom mogu se poboljšati svojstva: tvrdoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na visoke temperature, otpornosti na trošenje,... i značajno produljiti trajnost u eksploataciji - čime im se osigurava sasvim nova dodana vrijednost.

PACVD + nitriranje u plazmi

8

0

100000

200000

300000

400000

broj

izra

daka

bez prevlake TiCN

9

Prednosti primjene PACVD tehnologije

• Dvije nove tehnologije: nitriranje u plazmi i prevlačenje postupkom PACVD (nema u Republici Hrvatskoj niti u bližoj okolini)

• Nitriranje i prevlačenje (dupleks) moguće je provesti u jednom procesu - kontinuirano• Niska temperatura procesa (ispod 500°c)• Nema promjena dimenzija obratka • Prikladnost za masivne predmete kompliciranog oblika• Nema emisije štetnih tvari• Ekonomičnost postupka• Efekt samočišćenja površine• Velika pouzdanost (ponovljivost) procesa

Primjenom novog PACVD uređaja unaprijeđuje se

• Nastava (edukacija)• Znanstveno-istraživački rad• Suradnja s gospodarstvom i povećava konkurentost domaćih proizvođača na tržištu.

Primjeri primjene

10

ZAKLJUČAK

ARISE projekt obuhvaća nabavu novog PACVD uređaja kakvog nema u Republici Hrvatskoj ni u regiji. Ova inovativna tehnologija, osim proizvodnje različitih površinskih slojeva (prevlaka) na alatima i raznim drugim proizvodima, omogućava i modificiranje površina postupkom nitriranja u plazmi. Osim produljenja trajnosti proizvoda, ovim uređajem moguće je nanositi i slojeve drugih namjena i svojstava.

Inženjerstvo površina do sada je bilo u Republici Hrvatskoj relativno ograničeno na neke tradicionalne postupke, a ovime ulazimo u područje visokih tehnologija čime se priključujemo razvijenim znanstveno-tehnološkim zemljama.

Ovim projektom okupili smo mrežu suradnika iz gospodarskog sektora i partnere iz znanstveno-istraživačkih institucija Republike Hrvatske i Republike Slovenije. Zajednički cilj jest stvaranje novih inovativnih slojeva, povišenje razine znanstveno-istraživačkog rada i generiranje rješenja s primjenom u industriji.

11

O NAMA

Na Katedri za toplinsku obradu i inženjerstvo površina desetljećima su usvajana znanja i prikupljane vlastite spoznaje o procesima toplinske obrade i inženjerstva površina te širokom spektru mogućnosti koje isti pružaju. U okviru znanstvene i nastavne aktivnosti, osim zaposlenika Katedre u tome su sudjelovali i studenti kroz izradu svojih; seminarskih, diplomskih, magistarskih i doktorskih radova. Tradicionalniji postupci toplinske obrade nešto su čime se naša katedra posebno ponosi; za nas ne postoji pitanje bez odgovora, a u najvećem broju slučajeva, niti obradak kojemu ne bismo osigurali (u našem laboratoriju) tražena svojstva.

Upravo su postupci poput: žarenja, kaljenja i popuštanja u zaštitnoj atmosferi, toplinske obrade u vakuumu, indukcijskog kaljenja, nitrokarburiranja ili vanadiranja u solnim kupkama, nitriranja ili nitrokarburiranja u plinu, cementiranja te boriranja, osigurali snažnu i vrlo uspješnu suradnju s gospodarskim sektorom u proteklim desetljećima.

Uz navedene tehnologije (koje su i dalje u velikoj mjeri nezamjenjive) već se neko vrijeme pojavljuju i određene vrlo specifične potrebe – posebice na svojstva površinskih slojeva različitih proizvoda. Stoga, pomirivši zahtjeve tržišta i neizbježan znanstveno-tehnološki iskorak, odlučili smo skoristiti najbolje od naših ljudi te bogatih fondova EU. Osmislili smo ARISE!

PO ZAVRŠETKU PROJEKTA...

... sva stečena oprema, znanja i široka mreža kontakata ostaju u službi KATEDRE i FAKULTETA. Očekujemo veliki broj studentskih projekata, završnih i diplomskih radova, znanstvenih članaka, doktorata pa i inovacija iz područja inženjerstva površina – kao izravni rezultat vrhunske tehnologije koja ovim projektom postaje dostupna (kako u Hrvatskoj, tako i u široj regiji).

12

Mia Cingesar, dipl.pol. e-mail: arise@fsb.hr; mia.cingesar@fsb.hr

prof. dr. sc. Franjo Cajnere-mail: franjo.cajner@fsb.hr

prof. dr. sc. Božidar Matijeviće-mail: bozidar.matijevic@fsb.hr

Ivan Kumić, mag. ing. mech. e-mail: ivan.kumic@fsb.hr

dr. sc. Gorana Baršić e-mail: gorana.barsic@fsb.hr

prof. dr. sc. Darko Landek e-mail: darko.landek@fsb.hr

Hrvoje Rafael, dipl. ing.e-mail: hrvoje.rafael@fsb.hr

Željko Kostanjski e-mail: zeljko.kostanjski@fsb.hr

Saša Kovačić, mag.ing. mech. e-mail: sasa.kovacic@fsb.hr

13

Nositelj projekta: Fakultet strojarstva i brodogradnje (FSB)

Partneri:

Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku,Strojarski fakultet,Slavonski Brod, Hrvatska (SFSB)www.sfsb.unios.hr• Ivica Kladarić ivica.kladaric@sfsb.hr• Štefanija Klarić sklaric@sfsb.hr

Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet, Rijeka, Hrvatska (RITEH)www.riteh.uniri.hr• Božo Smoljan bozo.smoljan@riteh.hr• Dario Iljkić dario.iljkic@riteh.hr

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana, Slovenija (IMT)www.imt.si• Vojteh Leskovšek vojteh.leskovsek@imt.si• Bojan Podgornik bojan.podgornik@imt.si

Suradnici:

Kralj Metala Alati d.o.o.www.koncar-alati.hr• Marijan Prša

m.prsa@koenigmetall.hr• Đurđica Goršćak

d.gorscak@koenigmetall.hr

Elektro - Kontakt d.d.www.ekz.htnet.hr• Matija Hržan

matija.hrzan@egoproducts.com

Lipovica d.o.o.www.lipovica.hr• Srećko Vujnović

srecko.vujnovic@lipovica.hr

14

Sveučilište u ZagrebuFakultet strojarstva i brodogradnjeZavod za materijaleKatedra za toplinsku obradu i inženjerstvo površinaIvana Lučića 5, 10 000 Zagreb, Hrvatskaweb: www.arise.com.hr, www.fsb.unizg.hr

14

The project coordinator: Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture (FMENA)

Partners:

Faculty of Mechanical Engineering,Slavonski Brod, Croatia (SFSB)www.sfsb.unios.hr• Ivica Kladarić ivica.kladaric@sfsb.hr• Štefanija Klarić sklaric@sfsb.hr

Faculty of Engineering, Rijeka, Croatia (RITEH)www.riteh.uniri.hr• Božo Smoljan bozo.smoljan@riteh.hr• Dario Iljkić dario.iljkic@riteh.hr

Institute of Metals and Technology,Ljubljana, Slovenia (IMT)www.imt.si• Vojteh Leskovšek vojteh.leskovsek@imt.si• Bojan Podgornik bojan.podgornik@imt.si

Associates:

Kralj Metala Alati Ltd.www.koncar-alati.hr• Marijan Prša

m.prsa@koenigmetall.hr• Đurđica Goršćak

d.gorscak@koenigmetall.hr

Elektro - Kontakt Inc.www.ekz.htnet.hr• Matija Hržan

matija.hrzan@egoproducts.com

Lipovica Ltd.www.lipovica.hr• Srećko Vujnović

srecko.vujnovic@lipovica.hr

Faculty of Mechanical Engineering and Naval ArchitectureDepartment of MaterialsChair for Heat Treatment and Surface EngineeringIvana Lučića 5, 10 000 Zagreb, Croatiaweb: www.arise.com.hr, www.fsb.unizg.hr

Mia Cingesar, dipl.pol. e-mail: arise@fsb.hr; mia.cingesar@fsb.hr

Prof. Franjo Cajner, Ph. D. e-mail: franjo.cajner@fsb.hr

Prof. Božidar Matijević, Ph. D. e-mail: bozidar.matijevic@fsb.hr

Ivan Kumić, mag. ing. mech. e-mail: ivan.kumic@fsb.hr

Gorana Baršić, Ph. D. e-mail: gorana.barsic@fsb.hr

Prof. Darko Landek, Ph. D. e-mail: darko.landek@fsb.hr

Hrvoje Rafael, dipl. ing. e-mail: hrvoje.rafael@fsb.hr

Željko Kostanjski e-mail: zeljko.kostanjski@fsb.hr

Saša Kovačić, mag.ing. mech. e-mail: sasa.kovacic@fsb.hr

13

ABOUT US

At the Department of Materials, Chair for Heat Treatment and Surface Engineering, for decades we have been adopting knowledge and collecting our own understanding of the processes of heat treatment and surface engineering, as well as a wide range of possibilities that the combination of the two provides.

Within the framework of scientific and educational activities, alongside employees of the Department, students have contributed vastly to all above mentioned activities through the preparation of their seminar and graduation papers, master and doctoral theses. Traditional methods are something that our Chair is particularly proud of; for us there can be no question left unanswered, and in most cases, neither the work piece not provided (in our laboratory) with required properties.

Thermal and thermo-chemical treatments like: Annealing, hardening and tempering in the protective atmosphere, heat treatments in vacuum, induction hardening, nitrocarburizing or vanadizing in salt baths, gas nitriding or nitrocarburizing, boriding, case hardening are exactly what ensured us a strong and highly successful collaboration with the business sector over the past decades.

In addition to these technologies (which are still largely irreplaceable) for some time now, certain very specific needs are emerging - in particular ones considering the properties of the surface layers of different products. Therefore, reconciling demands of the market and the inevitable scientific and technological breakthrough, we decided to utilize the best from our people and the abundance of EU funds. We conceived the ARISE!

AFTER THE PROJECT...

...all acquired equipment, knowledge and a wide network of contacts will remain in service of the CHAIR and the FACULTY in general. We expect a large number of student projects, final and original scientific research papers, doctoral theses and innovations in the field of surface engineering - as a direct result of cutting-edge technology that becomes available with this project (both in Croatia and in wider region).

12

CONCLUSION

ARISE project includes the purchase of new PACVD equipment (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) that is not present in Croatia nor in the region. This innovative technology, except for production of different surface layers (coatings) on tools and various other products, also provides surface modification by process of plasma nitriding. Besides extending durability of the products, this device can produce layers with other specific functions and properties.

So far, surface engineering in Croatia has been relatively limited to some traditional practices, and hereby we enter into the area of sophisticated technology, which interconnects scientifically and technologically developed countries.

With this project, we have assembled a network of associates in the economic sectors, as well as partners from scientific and research institutions, both from Croatia and Slovenia. The common goal is to create innovative new layers, increase the level of scientific research and generate solutions with real industrial application.

11

Advantages of using PACVD technologies

• Two new technologies: the plasma nitriding and PACVD coating process (not in Croatia nor in the surrounding region)

• Nitriding and coating (duplex) can carried out in a single process - continuous• Low temperature of the process (below 500°c)• No change in dimensions of the workpiece• Eligibility for massive objects complicated forms and with complicated geometry• No emissions of harmful substances• Low cost of the treatment• The effect of self-cleaning surfaces• High reliability (repeatability) of the process

Implementation of the new PACVD device improves

• Education• Scientific research• Collaboration with industry and increased competitiveness of domestic manufacturers

in the market.

Examples of the application

10

9

One of the innovative processes in surface engineering is PACVD process. Procurement of new PACVD device (currently unavailable in Croatia) is to enable the production of various thin mono-, muilti-, nano- and gradient-layered coatings - such as TiN, TiCN, TiBN, TiB2 ... In addition, the same device enables for plasma nitriding (also new technology in Croatia) and coating to take place in a single run.

Tools and other products treated with this combination of processes can lead to improvement of properties such as: hardness, corrosion resistance, high temperature resistance, wear resistance,... consequently prolonging their durability- providing them with a completely new value added.

PACVD + plasma nitriding

8

0

100000

200000

300000

400000

num

ber o

f wor

kpie

ces

uncoated TiCN

7

SURFACE ENGINEERING

Surface engineering is both scientific and technical discipline that deals with the production, examination and application of surface layers. Various traditional and innovative surface treatment processes (modification and/or coating) generate a surface layer/base material system with properties that guarantee the required performance at acceptable cost.

Often, one surface engineering procedure may not be sufficient for solving the problem, and in that case two or more operations (known as duplex procedure) would be utilizied, first to improve certain properties of existing surfaces, ensuring better properties of the workpiece in general after coating it with the final layer.

Functional layer:e.g. TiN, TiCN, TiAIN

Supportive layer:e.g. nitrided

Base material(substrate)

The following properties can be achieved by the above mentioned processes:

• High Vickers hardness (well above 1000 HV)

• Great wear resistance (abrasive, adhesive, erosive, tribocorrosive ... )

• Resistance to high temperatures

• Corrosion resistance• Decorative appearance,...

PROJECT PROMOTION AND PRESENTATION OF RESEARCH WORK RESULTS

• 1. YEAR OF THE PROJECT

• Visibility of the ARISE project• Graphic Identity• Logo ARISE• Website www.arise.com.hr• Brochure and leaflet

• Press Conference - Zagreb• Presentation of the ARISE project - Zagreb

• 2. YEAR OF THE PROJECT

• Workshop 1 - Zagreb• Workshop 2 - Slavonski Brod• Workshop 3 - Rijeka• Final presentation of the project

- Zagreb• Open Days

6

5

2. YEAR OF THE PROJECT

• LABORATORY TESTING OF SURFACE LAYERS

Production of the surface layers on the test samples and on the specific workpieces of a 3 different products made by our associate companies (examining the possibility of extending tool life).

• IMPLEMENTATION OF MODIFIED PARTS IN WORKING CONDITIONS

• Kralj Metala Alati Ltd., Pisarovina• Elektro-Kontakt Inc., Zagreb• Lipovica Ltd., Popovača

• Laboratory testing at the FSB• microhardness testing• metallographic analysis of microstructure• GOOS quantitative chemical analysis• EDX - energy dispersive X-ray spectrometry• SEM - Scanning Electron Microscopy• part of electrochemical corrosion analysis

• Laboratory testing at the RITEH• electrochemical corrosion analysis

• Laboratory testing at the IMT• Profilometer analysis• Adhesion analysis• Vickers nanohardness analysis• Load-scanning tests• TEM - Transmission electron microscopy

• Laboratory testing at the MEFSB• dilatometric testing• testing of abrasive material wear

4

1. YEAR OF THE PROJECT

• EQUIPPING THE LABORATORY FOR HEAT TREATMENT AND SURFACE ENGINEERING

• Selection and employment of Project Manager• Purchase and installation of calotester• Purchase and installation of PACVD device• Preparation of test samples and tool prototypes

BENEFICIARY Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb

PROJECT VALUE 657.775,75 EUR

RESPONSIBLE BODY Ministry of Science, Education and Sports, Croatia

CONTRACTING AUTHORITY The Central Finance and Contracting Agency

PLACE OF IMPLEMENTATION Croatia: Zagreb, Slavonski Brod, Rijeka

MAIN ACTIVITIES1. Equipping the Laboratory for Heat Treatment and Surface Engineering

• Purchase and installation of PACVD device and calotester• Employment of one person on the project

2. Production of surface layers• University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb,

Croatia (FMENA)

3. Laboratory testing of surface layers• University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb,

Croatia (FMENA)• University J. J. Strossmayer of Osijek, Faculty of Mechanical Engineering, Slavonski Brod,

Croatia (FESB)• University of Rijeka, Faculty of Engineering, Rijeka, Croatia (RITEH)• Institute of Metals and Technology, Ljubljana, Slovenia (IMT)

4. Implementation of modified parts in working conditionsImplementation of tool and part prototypes

• Kralj Metala Alati Ltd., Pisarovina• Elektra-Contact Inc., Zagreb• Lipovica Ltd., Popovača

5. Workshops and education

6. Promotion of the Actions and presentation of newly equipped Laboratory• Press conference; Presentation in Zagreb; Workshop 1 in Zagreb; Workshop 2

in Slavonski Brod; Workshop 3 in Rijeka; Final presentation; Open days

3

2

Goal of the Project

Development of technical infrastructure in the area of surface engineering for research and application of advanced surface layers using new technology (PACVD - eng. Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition).

Objectives

• Promotion and introduction of new PACVD technology into production of engineering parts and tools in Croatia

• Equipping the Laboratory for Heat Treatment and Surface Engineering with PACVD device

• Research and development of a surface layers by use of a new technology - laboratory testing

• Prototyping of a tool with new surface layers - testing in working conditions

• Implementation of a new surface layers in production of design parts and tools

• Education and knowledge transfer of innovative use of new surface engineering technology through seminars and workshops

• Knowledge improvement and interest increase within target groups (manufacturers of various parts and tools) and end-users about the use of new technology

• Increase in competitiveness of domestic manufacturers of engineering parts and tools (adding new value to their products - longer service life)

INTRODUCTION

Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture (FMENA) and The Central Finance and Contracting Agency (CFCA) signed on the April 10th 2013 Grant contract for the implementation of project, funded by the EC Fund for investment in science and innovation worth 657.775,75 EUR through Regional Competitiveness Operational Programme.

Through advanced research, innovation and technology transfer ARISE project is planning to develop the technical infrastructure in Croatia in the field of surface engineering for research and application of surface layers created by the new PACVD technology.

Project duration is two years and within that time span Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture will work closely with its partners from Rijeka, Slavonski Brod and Ljubljana. The expert associates from Kralj Metala Alati Ltd., Elektro - Kontakt Inc. and Lipovica Ltd. will help with the projects practical implementation. Croatia is to gain a state-of-the-art PACVD device, nonexistent even in the neighbouring countries!

Finally, all of the mentioned above is to promote scientific research and educational activities at Croatian universities, and to achieve significant collaboration with industry – making domestic manufacturers more competitive in the global market.

1

Introduction

Goal of the Project

Objectives

Main activities

1. year of the project

2. year of the project

Promotion of the Project and presentation of the results

Surface Engineering

PACVD + plasma nitriding

Conclusion

About us

After the completion of the Project

Our Project Team

Partners and associates

1

2

2

3

4

5

6

7

8

11

11

11

13

14

CONTENT

Editorial board:

Franjo CajnerIvan KumićSaša KovačićMia Cingesar

Layout and preparation:

Cerovski d.o.o.

Printed by:

Cerovski d.o.o.

2014.

More information:

University of ZagrebFaculty of Mechanical Engineering and Naval ArchitectureIvana Lučića 1phone: +385 (0)1 6168 401fax: +385 (0)1 6156 941web: http://www.fsb.unizg.hr/;http://arise.com.hr/e-mail: arise@fsb.hr

Intermediary body Level 1

Ministry of Science, Education and Sportsweb: http://public.mzos.hr/Default.aspxe-mail: znanost@mzos.hr

Intermediary body Level 2

The Central Finance and Contracting Agencyweb: http://www.safu.hr/e-mail: info@safu.hr

More information about EU fonds:

www.strukturnifondovi.hr

This publication has been produced with the assistanceof the European Union. The contents of this publication

are the sole responsibility of the ARISE project teamand can in no way be takento reflect the views

of the European Union.

Ministry of Science, Education and Sports

This project is co-financedby the European Unionunder the EuropeanRegional Development Fund.

Investing in future

ARISEAdvanced Research, Innovation and

technology transfer in Surface Engineering

The contents of this publication is the sole responsibility of the Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture in Zagreb.