Kompetences centrs VMKC

Mērķis: atbalstīt vismaz 10 pētījumus, attīstot jaunus produktus un tehnoloģijas, un ieviešot tās ražošanā, kā arī zināšanu nodošana ekonomikā.

2023.gada 1.martā SIA “GroGlass” uzsāka pētniecības projekta ALTERNATĪVI SILĪCIJA ALUMĪNIJA MĒRĶI PAAUGSTINĀTAS ENERGOFEKETIVITĀTES PROCESIEM īstenošanu.

Pētniecības projekts tiek īstenots atbilstoši Latvijas Atveseļošanas un noturības mehānisma plāna 5.1.r. reformu un investīciju virzienam “Produktivitātes paaugstināšana caur investīciju apjoma palielināšanu P&A” 5.1.1.r. reformas “Inovāciju pārvaldība un privāto P&A investīciju motivācija” 5.1.1.2.i. investīcijas “Atbalsta instruments inovāciju klasteru attīstībai” īstenošanas noteikumi kompetences centru ietvaros”. Pētniecības projekta īstenošanas periods ir no 2023.gada 1.marta līdz 2024.gada 31.maijam.

Iepriekšējā ceturksnī iegūtie prototipa paneļi apstiprināja no HDSi mērķiem iegūtā SiO2 slāņa savietojamību ar mākslas darbu ierāmēšanas stikla kvalitātei atbilstošu AR pārklājumu, kas ļāva virzīties tālāk ar pilna ražošanas cikla testiem. Pārskata periodā tika testēti HDSi mērķi pilnas ražošanas kampaņas garumā, tos uzstādot pirmajā «zema indeksa» slāņa pozīcijā abās iekārtas pusēs. Iepriekšējās aktivitātēs tika parādīts, ka HDSi mērķu gadījumā ir iespējams panākt lielāku putināšanas efektivitāti un lēnāku defektu veidošanos uz mērķa virsmas. Pārskata periodā veiktie putināšanas testi apstiprināja šos novērojumus. Tika secināts, ka HDSi mērķu izmantošanas gadījumā ir iespējams paildzināt ražošanas kampaņu ilgumu vismaz par vienu diennakti, salīdzinot ar SiAl10% mērķiem, vai iespējams palielināt pārklāšanas līnijas ātrumu pie esošā kampaņas ilguma. Atkarībā no ražošanas uzdevumiem var pielietot jebkuru no scenārijiem.

Iepriekšējā ceturksnī iegūtās SiO2 (HD) materiāla optiskās funkcijas (n&k) tika izmantotas optisko pārklājumu modelēšanas programmā (CODE v4.27), lai izvērtētu materiāla savietojamību ar neatstarojošo (AR) pārklājumu. Optiskās modelēšanas rezultātā secināts, ka pētāmo materiālu drošāk ir testēt otrā slāņa pozīcijā, jo atšķirīgās n&k vērtības praktiski neatstāj iespaidu uz gala produkta optiskajām īpašībām.

Pārskata periodā tika pētīta no HDSi mērķiem iegūtā SiO2 slāņa savietojamība ar mākslas darbu ierāmēšanas stikla kvalitātei atbilstošu AR pārklājumu. Pētāmais materiāls tika uzstādīts ražošanas iekārtā četrās putināšanas pozīcijās, kas atbilst otrajam interferences slānim AR pārklājuma struktūrā. Ar šādu iekārtas konfigurāciju tika izveidoti prototipu paneļi, kuriem tika veikta kvalitātes kontroles procedūra un optiskās atstarošanās mērījumi. Tika secināts, ka vizuāli un pēc izmērītajiem optiskajiem parametriem prototipa paneļi atbilst kvalitātes prasībām mākslas darbu ierāmēšanas stiklam.

Pētniecības projekta trešajā ceturksnī (01.09. 30.11.2023) tika izvērtētas no HDSi mērķiem iegūto plāno kārtiņu optiskās un strukturālās īpašības. Optisko īpašību izvērtēšanai tika izveidota paraugu sērija ar plānajām kārtiņām uz optiski labi definētām pamatnēm kristāliska silīcija veiferiem (c Si <111>) un divpusēji pulētiem safīra veiferiem (c plakne). Iegūtajiem paraugiem tika veikti optiskās atstarošanās un caurlaidības mērījumi, izmantojot augstas veiktspējas foto spektrometru. Iegūtajiem optiskajiem spektriem tika veikta optiskās modelēšanas procedūra ar mērķi izveidot modeli SiO2 (HD) materiāla optiskajām funkcijām (n&k). Modelēšanas rezultātā secināts, ka SiO2 (HD) gaismas laušanas koeficients ir zemāks par SiO2 (Al10%) koeficientu.

Iegūto kārtiņu strukturālās īpašības tika pētītas ar ķīmiskās kodināšanas metodi. Metodes pamatā tiek novērtēts kārtiņas kodināšanas ātrums. Mērījumu kļūdas robežās netika novērota ātruma starpība starp kodināšanas SiO2 (HD) un SiO2 (Al10%) materiāla kārtiņām.

Pētniecības projekta pirmajā ceturksnī tika meklēti Si putināšanas mērķi kas nesatur Al un tika apskatīti vairāku ražotāju mērķi. Testu veikšanai tika izvēlēti HDSi mērķi, kuriem vadītspēja tiek nodrošināta ar procentuāli ļoti nelielu leģējošā materiāla daudzumu. Saskaņā ar ražotāja informāciju šiem mērķiem putināšanas ātrums ir par 24% lielāks un ekspluatācijas gaitā iegūstamo mērķa defektu līmenis ir līdzvērtīgs, kas savukārt nozīmē ka putinot materiālu pie līdzvērtīga putināšanas ātruma būs elektroenerģijas ekonomija un mērķu izmantošanas laiks pieaugs. Ir uzsākta mērķu testēšana vienā magnetronu pozīcijā. Redzamu principiālu atšķirību putināšanas procesā nav. Ir konstatēts ka barošanas avotu reģistrēto lokizlāžu daudzums konkrētai pozīcijai ir mazāks salīdzinot ar pozīcijām kur tiek ekspluatēti SiAl10% mērķi ar līdzvērtīgu putināšanas ātrumu

Pētniecības projekta otrajā ceturksnī tika veikti salīdzinošie testi kuros pārbaudīta HDSi mērķu putināšanas efektivitāte, salīdzinot ar SiAl10% mērķiem. Novērtēšanas kritērijs nepieciešamais elektroenerģijas daudzums konkrēta biezuma kārtiņas uznešanai. Analizējot vairāku testu rezultātus konstatēts ka tiešām HDSi mērķu gadījumā elektroenerģijas patēriņš samazinās par 25%. Rezumēts ka pie dotās mērķu cenas(HDSi mērķi ir dārgāki) ietaupījums uz elektroenerģijas rēķina sedz augstākas mērķa cenas radīto sadārdzinājumu ja elektroenerģijas cena ir augstāka par 0,187Eur/KWh

Tika veikti putināšanas stabilitātes testi, kas apstiprināja, ka pozīcijas ar HDSi mērķiem nodrošina pārklājuma tehniskajai specifikācijai atbilstošu uzputinātā slāņa biezumu ilgstošā laika periodā (vairākas diennaktis).

Kā arī tika veikts HDSi mērķu iespējamā ekspluatācijas ilguma novērtējums. Putinot vienādu slāņa biezumu HDSi mērķu gadījumā defektu līmenis ir daudz zemāks. Tiek lēsts ka ekspluatācijas ilgums vienādos apstākļos HDSi mērķu izmantošanas gadījumā ir par 50% augstāks. Tas ļaus palielināt ražošanas kampaņu ilgumu un/vai celt pozīciju putināšanas ātrumu un līdz ar to līnijas ātrumu un produktivitāti.