Ученые ПНИПУ исследовали метод повышения прочности 3D-печатных металлических изделий проковкой
Один из ключевых технологических вызовов современности — необходимость кратного снижения временных затрат на всех циклах производства. Изготовление крупногабаритных металлических конструкций традиционными методами требует много времени. Гибридные аддитивные технологии — 3D-печать металлами в сочетании с последующей механической обработкой — способны удовлетворить запрос промышленности на скорость получения готовых изделий, однако они зачастую уступают традиционным технологиям по прочности и пластичности получаемых изделий. Ученые Пермского политеха и Института механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук нашли решение этой проблемы.
Контрольный образец, прокованный пневматическим молотком (а), и схема процесса проковки (б)
Исследование выполняется при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках одного из направлений программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030», сообщает пресс-служба ПНИПУ. Металлическая 3D-печать все шире используется в таких отраслях промышленности, как авиа- и машиностроение, энергетика, медицина и даже ювелирное дело. С ее помощью можно создавать легкие и прочные металлические конструкции сложной формы со значительной экономией материала. В процессе 3D-печати добавляемый слой материала соединяется с уже сформированным слоем, при этом атомы металла зачастую формируют дендриты — кристаллы, напоминающие по форме деревья, тогда как предпочтительной формой является зерно — многогранная или округлая форма кристаллов.
«Прочность и пластичность металлических сплавов, произведенных способом металлической 3D-печати, во многом ограничена дендритной структурой кристаллов. Образование подобной структуры удается подавить, используя гибридные технологии аддитивного производства. В своем исследовании мы чередовали наплавку алюминиево-магниевого сплава с послойными пластическими деформациями (проковкой) посредством ударного воздействия пневмомолотка и обнаружили, что таким образом можно получить равноосную зернистую структуру», — рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры сварочного производства, доктор физико-математических наук Дмитрий Трушников.
В результате исследования получена математическая модель процесса, показывающая, что сочетание наплавления и проковки позволяет «схлопывать» поры, образующиеся при обработке алюминиево-магниевых сплавов. Кроме того, математическая модель позволила существенным образом оптимизировать параметры проковки и заметно повысить характеристики прочности и пластичности материала.
С докладом научной команды можно ознакомиться в журнале «Вычислительная механика сплошных сред».
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
Еще больше интересных статей
Принстонские ученые построили первый в мире термоядерный реактор на постоянных магнитах
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
В США собрали самый большой экструзионный 3D-принтер в мире
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
#3Dврачам: поможем бороться с пандемией. Приглашаем присоединиться к движению «Мейкеры против COVID-19»
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
3D-печатники, мейкеры и просто неравнодушные люди в России подключа...
Комментарии и вопросы
Присоединяюсь к вопросу. Но бо...
Да, конечно знаю, правда думаю...
Люди у которых есть деньги пок...
Может есть у кого модель адапт...
Всем привет, может кто знает п...
Приветствую, начал знакомится...
Здравствуйте. Имеется стоковый...