В Самарском университете разработали метод оптимизации 3D-печати металлическими порошками

Новый метод оптимизации параметров 3D-печати методом лазерного синтеза на подложке повышает надежность получаемых изделий за счет улучшенной однородности.

Несмотря на значительный прогресс в развитии аддитивных технологий, их применение в производстве изделий для аэрокосмической отрасли ограничено изменчивостью процесса сплавления металлических порошков. Причина кроется в неоднородности частиц по размеру и химическому составу, в также неравномерности тепловых потоков в пространстве и во времени при выращивании деталей. Из-за этого в деталях возникают микропоры, несплавления и микротрещины, ощутимо влияющие на применимость и сроки эксплуатации.

Специалисты Самарского университета разработали метод создания более однородных по составу и свойствам металлических конструкций с помощью 3D-печати методом лазерного синтеза на подложке. Сначала характеристики изделия ранжируются по приоритетам в соответствии с требованиями заказчиков, далее при минимальном количестве экспериментов на небольших образцах запускается оптимизационный процесс, обеспечивающий приемлемый результат, сообщает «РИА Новости».

«Это так называемый робастный подход — метод проектирования и оптимизации процессов. Он позволяет достигать стабильных результатов даже при наличии неопределенностей, изменений условий или несовершенства исходных данных. Созданная технология успешно прошла апробацию применительно к 3D-печати изделий из металлических порошков», — рассказал главный научный сотрудник лаборатории искусственного интеллекта в производственных системах Александр Хаймович.

Потребительские требования к таким изделиям могут быть разными и зачастую противоречивыми: применимо к одним изделиям требуются высокая геометрическая точность и качество поверхностей, к другим — повышенные механические свойства. Формы таких деталей могут быть настолько сложными, что изготовление другими методами зачастую затруднено или невозможно.

«При этом и многие технологические факторы, влияющие на характеристики качества, оказывают противоположное воздействие. Например, увеличение мощности источника энергии может снизить количество пор и несплавлений, однако может привести также к росту трещин и искажений формы. Наш способ позволяет достигать наиболее удачного компромисса», — пояснил Александр Хаймович.

Результаты исследования опубликованы в журнале Metals.

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