Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Пермяки научили 3D-принтер печатать металл без брака
В высокотехнологичные сферы, где требуются сложные, легкие и прочные детали, активно внедряется 3D-печать металлами. Порядка 30-40% рынка занимает аэрокосмическая отрасль (изготовление лопаток турбин, кронштейнов и элементов корпусов, детали ракетных двигателей). Традиционные методы металлической 3D-печати могут привести к возникновению дефектов из-за неточного контроля параметров. Например, неравномерная толщина слоя или перегрев влияют на форму изделия и служат причиной брака. Отслеживание процесса оператором замедляет производство, поэтому студенты Пермского Политеха и ученики Политехнической школы разработали прототип автоматической системы, которая отслеживает температуру плавления и высоту слоя при работе 3D-принтера. Это позволит минимизировать дефекты, ускорить изготовление продукции, снизить затраты на материалы и увеличить эффективность работы на 20%.
Проектная деятельность в Политехнической школе организована в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Аддитивные установки (3D-принтеры), работающие по технологии проволочной наплавки, используют электрическую дугу или лазер для послойного наплавления металлической проволоки. Это позволяет быстро и экономично создавать крупногабаритные металлические детали сложной формы. Частая причина ошибок в таком производстве – сложность контроля параметров процесса. Например, если один нанесенный слой окажется слишком тонким или перегретым, последующие лягут неравномерно, геометрия исказится, а деталь окажется бракованной. По этой причине необходимо отслеживать изменения в температуре плавления и формировании слоев. Обычно этот процесс вручную контролирует оператор, что сильно замедляет производство и увеличивает риск появления дефектов из-за человеческого фактора.
Студенты Пермского Политеха и ученики Политехнической школы разрабатывают систему, которая будет автоматически определять, когда режимы 3D-печати не соответствуют норме. К рабочему инструменту аддитивной установки прикрепляются датчики, измеряющие расстояние нанесенного слоя и определяющие температуру плавления. Программа на компьютере будет считывать с них показания и сравнивать с нормой, т.е. с заданными технологическими параметрами. В случае, если что-то идет не так, – выдаст оператору рекомендации по корректировке процесса печати.
– За рубежом существуют подобные системы от компаний EOS, SLM Solutions и Renishaw, но они очень дорогие и требуют глубокой доработки под каждый конкретный 3D-принтер. Кроме того, у них реализован контроль только либо температуры, либо высоты слоя. Конечная цель нашего проекта — создать программно-аппаратный комплекс, который, в отличие от конкурентов, будет измерять сразу оба ключевых параметра и легко адаптироваться к любому оборудованию, – комментирует Егор Загребин (студент третьего курса электротехнического факультета кафедры АТ (Автоматика и телемеханика), специальность «Информационная безопасность автоматизированных систем») ПНИПУ.
На текущем этапе проекта создано программное обеспечение, успешно управляющее работой датчиков: система запрашивает данные о температуре и высоте наплавленного слоя, принимает их, обрабатывает и сохраняет на компьютере для дальнейшего анализа. Сейчас создается визуальная часть: пользовательский интерфейс, где это все будет представлено в виде графиков, чисел и подсказок, чтобы оператор мог легко следить за состоянием процесса.
– В ближайшее время мы начнем тестирование прототипа на производственной площадке компании xWeld – российского разработчика аддитивных установок для трехмерной печати металлами. Работа с находящимися там станками даст возможность сразу оценить эффективность системы и получить обратную связь от технологов. Это ускорит совершенствование изобретения для последующего внедрения в других компаниях. Наш следующий шаг — добавление системы поддержки принятия решений, которая будет не только показывать отклонения от нормы, но и в режиме реального времени советовать, какие действия нужно предпринять, чтобы избежать брака, – комментирует Роман Давлятшин, руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем «Материал-технология-конструкция» ПНИПУ.
Проект учеников Политехнической школы, студентов и ученых ПНИПУ будет полезен в отраслях, где активно используются 3D-принтеры для печати металлических деталей, в том числе в аэрокосмической сфере, медицине (стоматологические коронки и мосты, титановые имплантаты), биоинженерии, автомобилестроении, энергетике и нефтегазовой отрасли (клапаны, насосы, детали турбин и т.д. Внедрение системы принятия решений позволит снизить вероятность ошибок на 30% и повысить эффективность работы на 20%.
Telegram 
Дзен 
VK Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
Используя цифровые методы анализа древних манускриптов международная команда ученых смогла восстановить 42 утраченные страницы Кодекса H — греческой рукописи VI века с Посланиями святого апостола Павла. Эта рукопись представляет собой важный источник для изучения ранней традиции переписывания библейских текстов и того, как они распространялись в христианском мире.
На окраинах Млечного Пути могут скрываться сотни «невидимых» галактик — спутников. К такому выводу астрофизики пришли, смоделировав рождение самых тусклых карликовых систем во Вселенной. Теперь ученые смогут понять, сколько на самом деле галактик окружают Млечный Путь, а также проверить теории о темной материи и первых этапах космической истории.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Палеонтологи описали новый вид хищного клопа из мелового периода, передние лапы которого эволюционировали в клешни-пинцеты. Подобная анатомическая трансформация стала лишь четвертым задокументированным случаем за всю историю насекомых. Ископаемый вид получил название в честь корейской поп-группы Stray Kids из-за характерного положения застывших в смоле конечностей.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно