Sukladno strateškom dokumentu VISION 2025: Future Developments for the European PM Industry, alternativna veziva predstavljaju ključno istraživačko područje u razdoblju od 2015.-2025. godine. Alternativna veziva intenzivno se istražuju zbog visoke cijene Co, niske korozijske otpornosti konvencionalnih WC-Co tvrdih metala te genotoksične i karcinogene Co prašine koja se oslobađa tijekom proizvodnog procesa. Projektom se razvijaju korozijski postojani nanostrukturirani tvrdi metali s alternativnih veziva poboljšanih mehaničkih svojstava. Glavni nedostatak alternativnih veziva su lošija mehanička svojstva u odnosu na Co, a provedena istraživanja upućuju na poboljšanje mehaničkih svojstava upravo primjenom polaznih prahova WC nano veličine zrna u polaznim mješavinama.

Razvoj i istraživanje nanostrukturiranih tvrdih metala opći je trend u području modernih tehnologija i predmet je velikog značaja. Položaj i potencijalna primjena nisu definirane u potpunosti, posebice po pitanju zamjene Co matrice alternativnim vezivima i konsolidacije tvrdometalnih proizvoda alternativnim tehnologijama kao što je 3D prototipiranje. Ciljevi projekta su razviti inovativne materijale poboljšanih mehaničkih svojstava, otvoriti nova područja primjene te ispitati primjenjivost jedne od najsuvremenijih tehnologija inženjerstva površina, PACVD postupka, na nanostrukturirane tvrde metale.

Projekt otvara novo istraživačko područje uspostavom Laboratorija za metalurgiju praha. U Laboratoriju se provodi razvoj, istraživanje i inženjerstvo površina nanostrukturiranih tvrdih metala. Pripremaju se mješavine različitih polaznih karakteristika kombinacijom ultrafinih i nano čestica praha, veličine zrna volfram karbida WC˂200 nm i variranjem udjela i vrste matrice; Co, Ni, Fe s naglaskom na zamjeni Co alternativnim vezivima. Konsolidacija mješavina provodi se sinter-HIP postupkom i primjenom aditivnih tehnologija. U konačnici predviđa se dodatno poboljšanje svojstava nanošenjem višeslojnih gradijentnih prevlaka kombinacijom slojeva TiN, TiCN i TiBN.

Metalurgija praha na području Europe jedna od ključnih pokretača razvoja i njezina primjena u različitim granama industrije generira godišnji promet dobara i usluga vrijedan oko 20 milijardi eura, ključna je u proizvodnji alata i opreme s jedinstvenim svojstvima, visoke kvalitete i vrhunskih performansi. U europskim zemljama nalaze se neke od najvažnijih tvrtki i istraživačkih institucija koje metalurgija praha primjenjuju u proizvodnji, stoga predstavljaju ključne opskrbljivače drugih industrija (automobilska, zrakoplovna, građevinska) koji upravo tvrdometalne proizvode koriste u vlastitom rastu i razvoju. Od ukupne proizvodnje tvrdometalnih proizvoda u Europi, između 70 i 80% proizvoda koristi se u automobilskoj industriji. Područje primjene sve se više širi primjenom prahova sve manje veličine zrna, kao i napretkom tehnologije i postupaka konsolidacije posebice porastom primjene aditivnih tehnologija.

U RH do početka projekta nije postojala istraživačka skupina koja se bavi razvojem, istraživanjem i prevlačenjem tvrdih metala bez obzira na veličinu zrna karbide faze, unatoč sve većim zahtjevima privrede i tržišta. Materijali koji se razvijaju u ovom projektu biti će primjenjivi u različitim granama industrije zbog svojstava kao što su visoka tvrdoća, otpornost na trošenje i postojanost svojstava pri povišenim temperaturama. Planirani smjer znanstveno-istraživačkih aktivnosti dovesti do razvoja novih materijala poboljšanih svojstava konkurentnih na globalnom tržištu. Na međunarodnim konferencijama prezentirat će se rezultati istraživanja, novi materijali i širi spektar njihove primjene u različitim granama industrije.

Aktivnostima u sklopu projekta razvija se i uvodi kombinacija dviju tehnologija koja su od presudne važnosti za konačna svojstva tvrdometalnih proizvoda. Istraživače aktivnosti su podijeljene u zasebne skupine čime bi se značajno doprinijelo razvoju svake od primijenjenih tehnologija zasebno.

Projektnim prijedlogom predviđene su aktivnosti istraživanja i razvoja, a eksperimentalni rad provodi se radi stjecanja novih znanja koja se mogu koristiti za razvoj novih proizvoda. U novo uspostavljenom Laboratoriju za metalurgiju praha započele su i provode se i istraživačke aktivnosti u sklopu projekta koji je financiran iz Europskog fonda za regionalni razvoj u partnerstvu s tvrtkom prijaviteljem Alfa tim d.o.o., jedinim proizvođačem tvrdih metala u RH, a cilj je razvoj novih proizvoda.

Cilj je iskoristiti zajednička znanja i tehnologije i njihovom primjenom u razvoju proizvoda doprinijeti povećanju konkurentnosti tvrtke, ali i hrvatskog gospodarstva u cjelini kroz razvoj skupine proizvoda; sapunice za rezanje vodenim mlazom, korozijski postojani tvrdo metalni alata za potrebe kemijske i petrokemijske industrije i referentne pločice tvrdoće.

Primarni cilj je razviti NOVE INOVATIVNE MATERIJALE i inovativne proizvode od tvrdog metala konkurente na domaćem i svjetskom tržištu, povećati profitabilnost tvrtke prijavitelja, broj zaposlenih i konkurentniji položaj na tržištu, konačni cilj je otvaranje spin-off tvrtke.

Sve je veći broj relevantnih aktera na tržištu koji se bave navedenom problematikom te zahtijevanju eksperte iz područja metalurgije praha koji bi pomogli pri razvoju novih proizvoda konkurentnih na europskom tržištu. Krajnji korisnici bili bi dionici gospodarstva koji u svoj proizvodni proces žele implementirati metalurgiju praha ili koriste tvrdo metalne proizvode u svojim proizvodnim procesima. 

U okviru projekta ostvarena je suradnja s najutjecajnijim europskom institutom Fraunhofer IKTS, Dresden, Njemačka iz područja istraživanja keramike i tvrdih metala. Provedena je edukacija i osposobljavanje članova projektnog tima iz područja pripreme mješavina te prijenos znanja i tehnologija nužnih za uspostavu Laboratorija. Zbog nedostatka istraživačke infrastrukture u RH, konsolidacija uzroka za potrebe daljnjeg istraživanja provest će u Frauhofer institutu tehnologijama koje predstavljaju tehnološki vrhunac; sinter-HIP postupak, sinteriranje plazmom i 3D printanje/prototipiranje. Na temelju zajedničkih istraživanja objavljeni su znanstveni radovi na najznačajnijim međunarodnim konferencijama EURO PM2018 i EURO PM 2019 u organizaciji Europskog udruženja za metalurgiju praha i časopisu koji spada u prvu kvartilu.

Na spomenutim međunarodnim konferencijama EURO PM2019 i EURO PM2019 dogovorena je suradnja od izuzetnog međunarodnog značaja. Suradnja će se ostvariti u okviru projekta CorroHM čija tema je ispitivanje korozijske postojanosti tvrdih metala u cilju uspostave procedure ispitivanja i izdavanja ISO norme. Članovi projektnog tima su Politechnico MIlano, Prof. Benedetto Bozzini; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Laboratory for Powder Metallurgy, Dr. Tamara Aleksandrov Fabijanić, University Polytechnical of Catalunia (UPC), Prof. Luis Llanes i National Physics Laboratory (NPL), Bryan Roebuck, Ken Mingard. Potpisan je konzorcijski ugovor i očekuje se početak projekta sredinom 2020. godine.

Posebni naglasak je na razvoju kompetencija mladih istraživača kao i na stvaranju nužnih preduvjeta za izgradnju sposobnosti i uspješnost visokokvalitetnog i visoko konkurentnog istraživanja. Projektom je oformljena istraživačka skupina, uglavnom mladih znanstvenika, koja je uspostavila Laboratorij za metalurgiju praha i intenzivno razvija i istražuje nanostrukturirane tvrde metale. Na početku projekta zaposlen je doktorand koji će steći doktorat znanosti za vrijeme trajanja projekta dok će doktorand, suradnik na projektu, steći doktorat iz područja inženjerstva površina nanostrukturiranih tvrdih metala.
Istraživačka skupina oformila se kroz profesionalni razvoj mladih istraživača te njihovim uključivanjem u Europski istraživački prostor. Edukacija, mobilnost te intenzivne aktivnostima umrežavanja sudjelovanjem na najznačajnijim konferencijama u organizaciji Europskog udruženja za metalurgiju praha EPMA provode se u sklopu projekta. Kroz mobilnost i edukaciju postiglo se jačanje kompetencija doktoranda i poslijedoktoranda u navedenom području što bi u konačnici moglo pozicionirati novonastalu istraživačku skupinu kao jednu od glavnih istraživačkih skupina u regiji iz navedenih područja. Pri tom istraživačka problematika ide u korak s europskih i svjetskim istraživačkim krugovima, ali se istovremeno potiče stvaranje suradničkih mreža između akademske zajednice i inovativnih tvrtki. Uspostavom Laboratorija za metalurgiju praha nakon završetka projekta predviđa se nastavak i proširenje istraživanja i na druge skupine materijala. Time se predviđa nastavak djelovanja rezultata i ciljeva projekta nakon formalnog završetka projekta.