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Investigación de tecnologías disruptivas para aplicaciones de defensa (EDF-2021-DIS-RDIS)

Título:

Investigación de tecnologías disruptivas para aplicaciones de defensa (EDF-2021-DIS-RDIS)

Categoría temática:

Todos los tenas

Programa:

FONDO EUROPEO DE DEFENSA - EDF

Descripción y objetivos:

Objetivo :La fabricación aditiva (FA) permite producir piezas multifuncionales y se ha introducido en varios segmentos de la industria durante la última década. Para futuras aplicaciones militares que empleen materiales que son aún más avanzados, el proceso AM aún requiere un desarrollo tecnológico significativo para establecer procesos robustos y de alto rendimiento para aprovechar todo su potencial. La complejidad de los procesos necesarios de fabricación aditiva requiere una comprensión profunda de la química de los materiales, las estructuras metalúrgicas a nivel microestructural y la detección de defectos a nivel macroscópico. Actividades de investigación [1]podría incluir, entre otros, la identificación y el análisis de las propiedades de los materiales, como (super)aleaciones o compuestos de hormigón, estructuras electrificadas impresas en 3D completamente funcionales, nuevas tecnologías para mejorar aún más la propulsión militar, piezas o estructuras AM para una mejor protección de los soldados y equipos, materiales AM especializados para funciones y estructuras en municiones y misiles de próxima generación o tecnologías AM para estructuras funcionales balísticas, así como nuevos enfoques para aplicaciones livianas.Desafío específicoLa fabricación aditiva (FA) permite la producción de piezas para diversos segmentos de las industrias de defensa con diversas tecnologías y materiales. AM puede, por ejemplo, mejorar los procesos de desarrollo debido a tiempos de producción más cortos, fabricar repuestos obsoletos o piezas bajo demanda, o producir piezas con funciones integradas o piezas de alta complejidad. Hay varios temas relacionados con la AM que se pueden abordar en las actividades de investigación. Estas actividades podrían incluir, entre otras: la identificación y el análisis de las propiedades de los materiales, como (super)aleaciones o compuestos de hormigón, estructuras electrificadas impresas en 3D completamente funcionales, materiales AM especializados para municiones y misiles avanzados o tecnologías AM para balística funcional. estructuras- Las propuestas deben abordar, en particular, los esfuerzos de I+T en las áreas de:- Identificación y análisis de nuevos materiales para AM para aplicación en defensa- Tecnologías y procedimientos AM innovadores, por ejemplo, para la producción de piezas multifuncionales.Las propuestas deben abordar los esfuerzos de I+T en una o más de las siguientes áreas:Electrónica de fabricación aditiva (AME)Para superar los desafíos futuros en la electrónica de defensa, los aspectos de mayor miniaturización y complejidad son de gran importancia. Además, también se debe considerar SWaP-C. En caso de daño, la electrónica de defensa debe reemplazarse lo antes posible y no depender de la disponibilidad de repuestos. Por lo tanto, el impacto de la gestión de la cadena de suministro y su impacto en la independencia de las regiones exteriores de la UE es vital. Finalmente, la fabricación clásica de PCB está relacionada con un número importante de sustancias nocivas, como ácidos o fluidos galvánicos. Esto está directamente relacionado con los requisitos de RoHS y REACH.B Fabricación aditiva de munición avanzadaPara la próxima generación de municiones, se deben abordar varios desafíos, por ejemplo, mayor rendimiento, mayor confiabilidad y seguridad, funcionalidad adicional, requisitos cambiantes y suministro adecuado. AM se puede utilizar para producir municiones que cubren tanto la producción del cuerpo/carcasa como el material de alta energía. El alto grado de libertad en la forma puede conducir a mejoras significativas en el rendimiento, ya que la munición se puede diseñar y adaptar a varios requisitos específicos de la misión. Por ejemplo, el perfil de presión en un barril puede mejorarse mediante el diseño del material energético o la fragmentación de un caparazón puede verse influida por la forma de la carcasa.C Fabricación aditiva para protecciónDiferentes grupos de tecnologías de fabricación aditiva brindan la oportunidad de mejorar la protección de los soldados y el equipo mediante enfoques avanzados para evitar o resistir las amenazas. Utilizando la flexibilidad en términos de forma y complejidad, las piezas o estructuras AM se pueden fabricar sin la restricción de los límites tecnológicos clásicos. Particularmente para la resistencia es importante absorber energía y soportar altas tasas de deformación, donde las estructuras AM pueden mostrar una mejor calidad de protección y/o un peso reducido.D Fabricación aditiva para piezas estructurales ligerasLas estructuras ligeras se pueden lograr mediante un diseño ligero geométrico y/o el uso de materiales ligeros. AM ofrece la oportunidad de abordar ambos aprovechando la libertad en la forma utilizando (nuevos) materiales líderes en peso ligero. Además, el uso de FA para piezas estructurales genera la necesidad de procesos seguros y robustos que conduzcan a productos de alta calidad.Alcance :Las propuestas deben considerar el estado actual de la técnica, incluidos los sistemas de fabricación aditiva, los materiales y las propiedades de los materiales. Además, se debe tener en cuenta todo el proceso de fabricación aditiva para evaluar y clasificar las actividades planificadas dentro de un proyecto. Por lo general, las propuestas están destinadas a:- Mejorar la comprensión de los procesos AM investigados- Desarrollar aún más la tecnología de fabricación.- Evaluar el potencial en comparación con otras soluciones.- Para mejorar el rendimiento de los productos, procesos u operaciones objeto de la propuestaPara las áreas mencionadas anteriormente, esto significa:Electrónica de fabricación aditiva (AME)Para aumentar el nivel de integración con respecto a la electrónica y los componentes de RF, se deben integrar múltiples funciones físicas en partes multifuncionales usando AM, por ejemplo, función mecánica, térmica y especialmente eléctrica. Debido a la libertad de diseño potencial, AME puede fusionar funciones mecánicas y eléctricas en una estructura multifuncional. Los diseños futuros podrían manejar requisitos concurrentes en cuanto a reducción de peso, mayor complejidad, fabricación rápida y menor impacto ambiental.Los factores desafiantes para lograr que AME se use a nivel de defensa son la madurez del proceso de fabricación, la definición de las propiedades del material y las tecnologías de población (por ejemplo, soldadura, multicapa). Además, la capacidad de crear estos diseños funcionales es igualmente importante. Por lo tanto, la educación de los ingenieros y la definición de las pautas de diseño son la clave para implementar AME con éxito.B Fabricación aditiva de munición avanzadaSe pueden investigar diferentes tipos de munición, por ejemplo, proyectiles cinéticos, cargas perfiladas, granadas o munición de alta velocidad e hipervelocidad. Los materiales especializados deben caracterizarse y probarse con respecto a su uso previsto, por ejemplo, materiales de alta densidad necesarios para proyectiles cinéticos.Para mejorar y adoptar el comportamiento de las municiones, los materiales energéticos pueden fabricarse de forma aditiva para afectar la conversión de energía dependiente del tiempo. Se puede investigar para afectar los gradientes de fragmentación en las propiedades del material dentro de un proyectil, así como un diseño complejo de cuerpos/proyectiles de munición. Para afectar la propulsión, se pueden investigar granos propulsores de forma compleja.La calidad y precisión del proceso AM y los materiales procesados ​​AM deben recibir atención especial.C Fabricación aditiva para protecciónPara aumentar la protección, se pueden utilizar diferentes combinaciones de materiales y tecnologías en cada etapa del proceso de fabricación. Aquí se deben considerar diferentes densidades, estructuras internas de los componentes, por ejemplo, para optimizar la relación calidad/masa de la protección. AM puede utilizarse para fabricar exclusivamente o simplemente realizar las modificaciones de las piezas existentes. Se puede implementar adicionalmente la multimaterialidad y la multifuncionalidad de las partes.D Fabricación aditiva para piezas estructurales ligerasLas estructuras ligeras deben realizarse abordando ambos aspectos, una distribución óptima del material y propiedades mejoradas del material (específicas del peso). Por lo tanto, se deben abordar diseños complejos, así como el uso de nuevos materiales. Debido a los factores de seguridad típicamente bajos utilizados para muchas aplicaciones livianas, se debe prestar especial atención a la calidad del proceso y del material, así como a una base de datos sustancial, que se debe construir para los materiales procesados.Actividades dirigidasLas propuestas deberán cubrir las siguientes actividades a las que se refiere el artículo 10.3 del Reglamento del FED, en función de los temas tratados según los requisitos funcionales:- Actividades que tienen como objetivo crear, sustentar y mejorar el conocimiento, los productos y las tecnologías, incluidas las tecnologías disruptivas para la defensa, que pueden lograr efectos significativos en el ámbito de la defensa.Para superar los desafíos antes mencionados, los proyectos deben incluir las siguientes actividades (si corresponde):- Análisis de tecnologías y materiales de impresión disponibles en términos de propiedades químicas, ambientales, mecánicas y térmicas de las piezas fabricadas aditivamente- Investigaciones sobre el comportamiento a largo plazo y los efectos de las condiciones ambientales.- Análisis de parámetros y variables que afectan al proceso de fabricación aditiva- Investigaciones a nivel de muestra, subcomponente y componente- Investigaciones sobre post-procesado y post-tratamiento de piezas impresas- Métodos de optimización y simulaciones numéricas- Consideración de métodos de prueba (incluyendo pruebas no destructivas)- Consideración de problemas relacionados con la confiabilidad y la calidad.- Investigaciones sobre el valor añadido global de los sistemas y productos de defensaPara las áreas mencionadas anteriormente, las actividades objetivo deben incluir adicionalmente:Electrónica de fabricación aditiva (AME )- Análisis del material en términos de propiedades eléctricas y de RF- Investigaciones sobre tecnologías de ensamblaje, por ejemplo, soldadura, pegado, soldadura por haz y unión de alambres.- Investigaciones sobre nuevas posibilidades de enrutamiento tridimensional para piezas electrónicas, blindaje integrado y mayor densidad de empaquetamiento de estructuras de RF- Investigaciones sobre integración de componentes microelectrónicos y análisis de gestión térmica- Investigaciones para optimizar los procesos de postratamiento, por ejemplo, para reducir la temperatura de postratamientoB Fabricación aditiva de munición avanzada- Análisis de materiales especializados (o combinaciones de materiales) con respecto al uso previsto de la munición, por ejemplo, procesos de alta velocidad de deformación o de choque.- Investigación sobre el rendimiento de las municiones fabricadas de forma aditivaC Fabricación aditiva para protección- Análisis de las propiedades de los materiales y cargas dinámicas elevadas y de la absorbancia de energía- Investigaciones que cubren formas complejas o adoptadas y/o estructuras reticulares- Ensayos balísticos de las estructuras y componentes de resistencia fabricadosD Fabricación aditiva para piezas estructurales ligeras- Investigaciones sobre el potencial de peso ligero utilizando diseños optimizados- Investigaciones sobre el potencial de peso ligero utilizando nuevos materiales.- Análisis de la robustez del proceso y calidad de las piezas impresas durante el ciclo de vida del productoLas propuestas deben justificar las sinergias y la complementariedad con las actividades previstas, en curso o completadas en el campo de la FA, en particular a través de acciones financiadas por la UE en el marco de Horizonte 2020 y Horizonte Europa o en el marco de la Agencia Europea de Defensa.Requerimientos funcionalesLas soluciones propuestas deben incluir en general:- Creación y fortalecimiento de capacidades y recursos europeos para equipos y dispositivos relacionados con los procesos de fabricación aditiva.- Prueba de concepto de los temas investigados a nivel de demostrador tecnológico- Prueba de concepto incluyendo efectos ambientales- Evaluación de las propiedades del material del material fabricado de forma aditiva a nivel de muestra- Establecimiento de una cadena de procesos de fabricación aditiva de calidad garantizada, incluida la evaluación de los factores de influencia clavePara las áreas antes mencionadas, las soluciones propuestas deberán cumplir adicionalmente con los siguientes requisitos:Electrónica de fabricación aditiva (AME)- Caracterización de propiedades electrónicas, por ejemplo, conductividad y rendimiento de RF probado, por ejemplo, líneas microstrip- Directrices de diseño establecidas para AME, por ejemplo, conductores, incluido el enrutamiento 3D- Estructura electrónica genérica integrada y ensamblada, incluidas estructuras microelectrónicas probadas a nivel de demostración, incluidas pruebas y análisis ambientales.- Prueba de concepto para enrutamiento 3D que incluye blindaje integrado con alta densidad de empaque de componentes electrónicos y gestión térmica utilizando estructuras térmicas integradasB Fabricación aditiva de munición avanzada- Prueba de concepto para munición con cuerpo/carcasa fabricado aditivamente y/o material energético- Prueba de concepto para el diseño, por ejemplo, fragmentación- Evaluación de aspectos de seguridad relacionados con la MA de materiales energéticosC Fabricación aditiva para protección- Caracterización de propiedades mecánicas para altas velocidades de deformación y cargas de choque- Nivel de protección mejorado y/o peso reducido- Nivel de protección probado, por ejemplo, acc. a STANAG 2280 (si corresponde)D Fabricación aditiva para piezas estructurales ligeras- Evaluación del potencial de peso ligero debido al diseño optimizado y/o nuevo material- Recomendaciones/derivaciones probadas sobre aspectos de certificación de piezas críticas para la seguridad- Evaluación de NDT y sensores integrados para métodos de monitoreo de salud, durante la producción y el ciclo de vida de las piezas.Impacto esperado :En principio se incrementará el TRL de las tecnologías hacia la usabilidad en aplicaciones de defensa. El rendimiento mejorado debe lograrse mediante la fabricación de productos que no eran posibles con las tecnologías de fabricación clásicas. Además, se crea más flexibilidad mediante un esfuerzo reducido para implementar adaptaciones y permitiendo más flexibilidad en el lugar y tiempo de fabricación.Para los subtemas mencionados anteriormente, en particular:Electrónica de fabricación aditiva (AME )Se pueden combinar más y diferentes funciones en volúmenes más pequeños. Por lo tanto, el nivel de integración de los conjuntos electrónicos se puede mejorar significativamente. Además, las nuevas tecnologías AME ofrecen un impacto ecológico reducido, permiten la producción bajo demanda y reducen la dependencia de las cadenas de suministro internacionales.B La fabricación aditiva de munición avanzada La munición será más flexible y se adaptará a los requisitos específicos de la misión. Se mejorará la escalabilidad y las materias primas y los recursos se pueden utilizar de manera más eficiente hacia un progreso de producción más orientado a la demanda de tiempo y un impacto ambiental reducido.C Fabricación aditiva para protecciónLa seguridad de los soldados se verá mejorada por una protección avanzada de personas, sistemas y/o infraestructura. La protección mejorada se traduciría directamente en una mayor resiliencia y capacidad de supervivencia en las misiones.D Fabricación aditiva para piezas estructurales ligerasLas mejoras en el diseño liviano afectan el rendimiento general debido a la mejora de la agilidad y la velocidad. Además, la reducción de peso conducirá a una reducción del estrés y (para los sistemas) también reducirá la huella ambiental.[1] Los materiales y productos deben ser tan seguros y sostenibles como sea posible por diseño y durante su ciclo de vida (COM(2020) 667 final - Estrategia sobre productos químicos para la sostenibilidad; Hacia un entorno libre de tóxicos, COM(2021) 400 final - Camino a un planeta saludable para todos; Plan de acción de la UE: 'Hacia una contaminación cero del aire, el agua y el suelo')

Acciones previstas:

Esta convocatoria cubre los siguientes temas:

  • EDF-2021-DIS-RDIS-QSENS: Tecnologías cuánticas para la defensa
  • EDF-2021-DIS-RDIS-AMD: Nuevos materiales y tecnologías para aplicaciones de defensa fabricadas con aditivos
  • EDF-2021-DIS-RDIS-OTHR: Aplicaciones de radares sobre el horizonte
  • EDF-2021-DIS-RDIS-NLOS: Aplicaciones de sensores ópticos sin línea de visión
  • Organizaciones que pueden participar:

    Abierto para entidades legalmente constituidas y localizadas en alguna de las zonas de actuación de cualquiera de los siguientes tipos:

    • Cualquier tipo de organización

    Zonas de actuacion:

    • Las entidades u organizaciones que participen deberán disponer de su sede social en el ámbito geográfico siguiente:
      • Unión Europea (UE)
      • Asociación Europea de Libre Comercio (AELC)

    Financiacion comunitaria:

    La previsión de financiación comunitaria disponible para la convocatoria de propuestas es:

    • Presupuesto global: 60.000.000,00 €

    Fechas a tener en cuenta:

    • jueves, 09 de diciembre de 2021 a las 18:00 horas

    Dirección general responsable:

    • Dirección General de Relaciones Exteriores: Rue de la Loi , 56, 1049 - Bruxelles
    • Dirección General de Relaciones Exteriores: Rue de la Loi, 170, 1040 - Bruxelles

    convocatoria:

    Para más información visita la página web de la convocatoria

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