В Самаре повысили надежность напечатанных деталей для авиации

Новые технологии, разрабатываемые в Самарском университете, призваны улучшить надежность деталей для авиации и космонавтики, изготовленных с использованием печати металлическими порошками. Эти инновации позволяют более точно настраивать параметры процесса создания сложных металлических конструкций. Отчет о результатах исследования опубликован в журнале Metals.По мнению ученых из Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, несмотря на прогресс в области 3D-печати, применение этой технологии в аэрокосмической отрасли ограничено. Одной из основных проблем является нестабильность процесса сплавления металлических порошков, используемых для создания деталей и комплектующих для спутников.Исследователи обращают внимание на важность поиска новых способов улучшения процесса аддитивной печати в целях повышения качества и надежности производимых изделий для авиации и космонавтики.В процессе 3D-печати возникают сложности, связанные как с различиями в размерах и составе частиц, так и с неоднородностью тепловых потоков. Главный научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории "Искусственный интеллект в производственных системах" Александр Хаймович объяснил, что это приводит к образованию микропор, несплавлений и микротрещин в "выращиваемых" деталях. Эти дефекты значительно влияют на качество и долговечность изделий, по словам ученого.Одной из причин появления указанных дефектов является неравномерность тепловых потоков, которые возникают в процессе "выращивания" деталей при 3D-печати. Это приводит к формированию микротрещин и микропор, что существенно снижает применимость продукции и ее срок службы.Помимо химического состава и размеров частиц, важную роль в формировании дефектов в "выращиваемых" деталях играют условия 3D-печати. Неоднородность тепловых потоков в пространстве и времени при создании изделий приводит к образованию микротрещин и микропор, что сказывается на качестве и долговечности конечного продукта.Эксперты Самарского университета разработали метод улучшения качества металлических конструкций с использованием 3D-печати, делая их более однородными по составу и свойствам. Для этого сперва определяются приоритеты характеристик изделия в соответствии с потребностями заказчика, а затем запускается оптимизационный процесс с минимальным количеством экспериментов на небольших образцах, чтобы достичь удовлетворительного результата.Потребительские требования к таким изделиям могут значительно различаться и иногда противоречить друг другу. Некоторые изделия требуют высокой точности формы и качественной поверхности, в то время как другие нуждаются в повышенных механических свойствах.Инновационный подход к созданию металлических конструкций с помощью 3D-печати, разработанный специалистами университета, позволяет учитывать разнообразные потребности заказчиков и обеспечивать оптимальное сочетание требуемых характеристик в конечном изделии.Изготовление деталей с сложными формами, включающими замкнутые внутренние полости, может быть затруднено или даже невозможно при использовании других методов производства. Этот факт был подчеркнут ученым в своем исследовании.При разработке нового метода изготовления деталей, многие технологические факторы могут оказывать противоположное воздействие на их качество. Например, увеличение мощности источника энергии может снизить количество дефектов, однако также может привести к образованию трещин и искажений формы. В своем выступлении ученый Хаймович подчеркнул, что разработанный им способ позволяет достичь оптимального компромисса между этими факторами.Современные технологии аддитивного производства становятся все более востребованными в промышленности. В рамках исследований, проводимых в Самарском университете, активно разрабатывается специализированное программное обеспечение для технологов этой отрасли. Это программное обеспечение представляет собой рабочее место, интегрирующее в себя уникальные разработки и инновационные подходы, созданные в университете.Важным аспектом данной разработки является удобство использования для специалистов аддитивного производства. Оно позволит оптимизировать процессы проектирования и производства, а также повысит эффективность работы технологов. Таким образом, новое программное обеспечение не только улучшит качество производства, но и сократит временные затраты на выполнение задач.В результате успешной реализации этого проекта ожидается значительный прогресс в развитии аддитивного производства, а также повышение конкурентоспособности предприятий, использующих данную технологию. Внедрение современных программных решений в производственные процессы открывает новые возможности для индустрии и способствует созданию инновационных продуктов.Источник и фото - ria.ru