O projektu

Razvoj inovativnih ekološki prihvatljivih mekih magnetskih jezgri tehnologijom metalurgije praha.

Sažetak projekta

Materijali za učinkovitiju elektrifikaciju

Magnetske jezgre nalaze se u gotovo svakom električnom uređaju – od elektromotora i generatora do transformatora i punjača. O njihovoj kvaliteti izravno ovisi koliko se energije pretvori u koristan rad, a koliko se izgubi kao toplina.

Projekt GreenMagCore razvija nove meke magnetske kompozitne materijale (engl. Soft Magnetic Composites, SMC) postupkom metalurgije praha. Cilj su materijali s manjim energetskim gubicima, većom učinkovitošću i boljim radnim svojstvima, proizvedeni tehnologijom koja troši manje energije i gotovo u potpunosti iskorištava sirovine.

Željezni prah privučen magnetom

Projekt u brojkama

  • Razdoblje trajanja projekta
    36 mjeseci1. 9. 2026. – 31. 8. 2029.
  • Akronim (kod projekta)
    GreenMagCorePK.1.1.13.0002
  • Nositelj projekta
    Sveučilište obrane i sigurnosti „Dr. Franjo Tuđman”
  • Industrijski partner
    ORQA d.o.o.
  • Partner za transfer tehnologije
    Centar za transfer tehnologije d.o.o.
  • Ukupna vrijednost projekta
    728.342,58 EUR
  • Od čega sufinancirano
    625.425,46 EUR
  • Sufinancira
    Europska unija
  • Fond
    Europski fond za regionalni razvoj
  • Program
    Konkurentnost i kohezija 2021.–2027.
  • Posredničko tijelo 1
    Ministarstvo znanosti, obrazovanja i mladih (MZOM)
  • Posredničko tijelo 2
    Hrvatska agencija za malo gospodarstvo, inovacije i investicije (HAMAG-BICRO)
Ciljevi

Izazov i naše rješenje

Izazov

Meki magnetski materijali nezamjenjivi su u transformatorima, elektromotorima, generatorima i induktorima. Meke magnetske kompozitne jezgre (SMC) sastoje se od feromagnetskih čestica, najčešće željeznih, obloženih tankim izolacijskim slojem koji smanjuje vrtložne struje i magnetske gubitke. U odnosu na klasične magnetske limove imaju manje gubitke pri visokim frekvencijama, veću toplinsku otpornost i bolje iskorištavaju magnetski tok, zbog čega su ključne za električnu mobilnost i visokoučinkovite motore.

Postojeći SMC materijali ipak imaju slabe točke: izolacijski slojevi oštećuju se tijekom prešanja, pojavljuje se poroznost, a mikrostruktura se pri povišenim temperaturama degradira.

Naše rješenje

GreenMagCore razvija nove formulacije praškastih materijala na bazi željeza s izolacijskim dodacima (oksidima, nitridima i nanočesticama) te optimizira postupke njihove konsolidacije – prešanje i toplinsku obradu. Cilj je postići nisku poroznost, visoku gustoću i stabilnu mikrostrukturu, a time i bolja magnetska i mehanička svojstva.

Metalurgija praha pritom je i ekološki prihvatljiviji izbor: troši manje energije, radi na nižim temperaturama, stvara minimalne gubitke materijala i omogućuje gotovo potpuno recikliranje ulaznih sirovina.

Ciljevi projekta

Inovativne formulacije SMC materijala

Razviti inovativne formulacije SMC materijala primjenom metalurgije praha.

Optimalni procesi konsolidacije

Istražiti optimalne procese konsolidacije (prešanja i toplinske obrade).

Mikrostruktura i svojstva

Povezati mikrostrukturu i svojstva materijala kroz karakterizaciju fizikalnih, mehaničkih i magnetskih svojstava.

Validacija u industriji

Validirati razvijene materijale prema zahtjevima industrijskog partnera.

Istraživačka skupina i laboratorij

Uspostaviti istraživačku skupinu i laboratorijsku infrastrukturu za daljnji razvoj na višim razinama tehnološke spremnosti.

Intelektualno vlasništvo i suradnja

Stvoriti preduvjete za zaštitu intelektualnog vlasništva i nastavak suradnje akademskog i privatnog sektora.

Zašto je to važno?

Energetska učinkovitost

Manji gubici u jezgrama znače učinkovitije elektromotore, transformatore i elektroničke komponente, a time manju potrošnju električne energije i niže emisije CO₂.

Europska neovisnost

Novi materijali ne ovise o rijetkim zemnim elementima, već se temelje na željeznim i oksidnim prahovima dostupnima na europskom tržištu. Time projekt pridonosi ciljevima Akta o kritičnim sirovinama (CRMA) i smanjenju ovisnosti o uvozu iz trećih zemalja.

Popunjavanje praznine

U Hrvatskoj dosad nije postojala istraživačka skupina koja sustavno proučava povezanost mikrostrukture, procesne tehnologije i magnetskih svojstava ovih materijala. GreenMagCore okuplja interdisciplinarni tim stručnjaka iz područja materijala, strojarstva, elektrotehnike i kemije.

Put do tržišta

Industrijski partner sudjeluje od prvog dana – definira zahtjeve i ispituje materijale u radnim uvjetima – čime se istraživanje od početka usmjerava prema stvarnoj primjeni.

Aktivnosti

Projektne aktivnosti

  1. 1

    Industrijsko istraživanje

    Središnja aktivnost projekta: od uspostave laboratorija i razrade metodologije, preko odabira materijala, konsolidacije i karakterizacije, do validacije materijala u industrijskim uvjetima i pripreme znanstvenih publikacija.

    Više informacija

    Istraživanje slijedi iterativni ciklus: formulacija materijala → konsolidacija → karakterizacija → validacija u industriji → poboljšanje formulacije. Svaki krug ispitivanja donosi nova saznanja o odnosu između procesa, mikrostrukture i funkcionalnih svojstava materijala.

    Faze istraživanja

    1. 1
      Stanje tehnike i industrijski zahtjevi

      Analiza znanstvene literature, patentnih baza, tržišta i konkurencije. Inženjeri tvrtke Orqa definiraju eksploatacijske zahtjeve, tehnička ograničenja i ciljane performanse materijala.

    2. 2
      Uspostava laboratorija

      Na Sveučilištu obrane i sigurnosti „Dr. Franjo Tuđman” uspostavlja se Laboratorij za karakterizaciju materijala, opremljen za analizu mikrostrukture te mehaničkih i fizikalnih svojstava.

    3. 3
      Odabir prahova i formulacija smjesa

      Odabiru se polazni prahovi na bazi željeza i izolacijski dodaci (oksidi, nitridi, nanočestice) te se pripremaju smjese za prvu fazu konsolidacije. Polazni prahovi analiziraju se optičkom i elektronskom mikroskopijom (morfologija, mikrostruktura, granulacija).

    4. 4
      Prva faza konsolidacije

      Izostatskim prešanjem izrađuju se uzorci (tzv. green bodies) kojima se ispituju gustoća, poroznost i homogenost. Rezultati služe za odabir najboljih formulacija.

    5. 5
      Završna konsolidacija i toplinska obrada

      Najbolje formulacije podvrgavaju se toplom prešanju u zaštitnoj atmosferi i naknadnoj toplinskoj obradi radi optimizacije mikrostrukture. Ovaj dio provodi se u suradnji s vanjskim istraživačkim laboratorijima, koji će provoditi i neovisna ispitivanja magnetskih svojstava.

    6. 6
      Karakterizacija svojstava

      Detaljno ispitivanje magnetskih, fizikalnih i mehaničkih svojstava razvijenih materijala.

    7. 7
      Validacija u industriji

      Inženjeri i tehničari tvrtke Orqa testiraju materijale u simuliranim radnim uvjetima i daju povratne informacije za daljnju optimizaciju.

    Istraživačka infrastruktura

    Uz novi Laboratorij za karakterizaciju materijala na SOIS FT-u, projekt koristi istraživačku infrastrukturu Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu i Laboratorija za metalurgiju praha, dostupnu putem CTT-a, te stručnost vanjskih specijaliziranih istraživačkih instituta. Oprema nabavljena u projektu trajno ostaje na Sveučilištu i služit će za daljnja istraživanja, nastavu i usluge drugim istraživačkim i industrijskim subjektima.

    Moguće primjene

    • Elektromotori i generatori
    • Transformatori i induktivne komponente
    • Električna vozila i e-mobilnost
    • Bespilotne letjelice
    • Energetski sustavi
    • Elektronika visoke pouzdanosti
    1. – 36. mjesec
  2. 2

    Aktivnosti usmjerene na nastavak istraživačkih aktivnosti i suradnje između akademske zajednice i gospodarstva

    Izrada Strategije dugoročne suradnje SOIS FT – Orqa – CTT, radionice strateškog planiranja i priprema projektnih prijedloga za nastavak istraživanja na višim razinama tehnološke spremnosti.

    20. – 36. mjesec
  3. 3

    Provjera i zaštita intelektualnog vlasništva

    Pretraga stanja tehnike i procjena slobode djelovanja, analiza tržišta i konkurencije, izrada strategije zaštite intelektualnog vlasništva i strategije prijenosa tehnologije te podnošenje prijave za zaštitu. Uključuje i uspostavu institucionalnog okvira za upravljanje intelektualnim vlasništvom na Sveučilištu.

    1. – 36. mjesec
  4. 4

    Horizontalne aktivnosti

    Radionice o ravnopravnosti, pristupačnosti i održivom upravljanju resursima, radionica „Women in STEM” i mjere zelenog laboratorija.

    1. – 36. mjesec
  5. 5

    Diseminacija istraživačkih rezultata i umrežavanje

    Sudjelovanje na nacionalnim i međunarodnim konferencijama i sajmovima, okrugli stol o suradnji znanosti i gospodarstva te završna konferencija projekta.

    6. – 36. mjesec
  6. 6

    Upravljanje projektom

    Koordinacija Konzorcija, planiranje i praćenje provedbe, financijsko upravljanje, izvještavanje i upravljanje rizicima.

    1. – 36. mjesec
  7. 7

    Promidžba i vidljivost

    Vizualni identitet projekta, web stranica i društvene mreže, promotivni materijali, suradnja s medijima te početna konferencija i javna događanja.

    1. – 36. mjesec
Financiranje

Sufinancira Europska unija

Sufinancira Europska unija

Projekt Razvoj inovativnih ekološki prihvatljivih mekih magnetskih jezgri tehnologijom metalurgije praha – GreenMagCore (PK.1.1.13.0002) sufinanciran je u okviru poziva „Kolaborativna znanstvena istraživanja” (PK.1.1.13), Europski fond za regionalni razvoj, Program Konkurentnost i kohezija 2021.–2027. Sadržaj ove mrežne stranice isključiva je odgovornost Sveučilišta obrane i sigurnosti „Dr. Franjo Tuđman”.

Ukupna vrijednost projekta
728.342,58 EUR
Od čega sufinancirano (EU)
625.425,46 EUR
Posredničko tijelo 1
Ministarstvo znanosti, obrazovanja i mladih (MZOM)
Posredničko tijelo 2
HAMAG-BICRO