Долговечность 3D-изделий улучшат
В сферу тяжелого машиностроения широко внедряют аддитивные технологии для производства металлургического и горно-шахтного оборудования, тяжелых станков и грузоподъемных кранов, конвейеров, экскаваторов, крупных морских судов и вагонов. С их помощью создают конструкции с высокой точностью и сложной геометрией внутренних элементов и каналов, что невозможно при традиционных способах литья и механической обработки. Из-за послойного формирования во время 3D-печати свойства внутри изделий получаются неравномерными, поэтому их качество и срок службы снижается. Ученые Пермского Политеха провели ряд тестов на устойчивость таких материалов к разрушению. Результаты позволят расширить экспериментальную базу программ, сопровождающих жизненный цикл 3D-изделий, и за счет этого производить качественные и долговечные конструкции из аддитивных материалов.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Механика». Работа выполнена при финансовой поддержке Российского центра научной информации и Министерства образования и науки Пермского края.
Во время печати 3D-принтер наплавляет слои в заданном направлении под определенным углом наклона. Если эти параметры выбраны некорректно, то появляются микротрещины, поры и другие дефекты, приводящие к ухудшению механических свойств и разрушению изделий. Именно поэтому важно учитывать и предсказывать, как разные направления печати влияют на поведение аддитивных материалов.
Сложная геометрия 3D-изделий и действующие на них ударные и весовые нагрузки определяют характер напряжений внутри материала. Проведение комплексных экспериментов при разных видах испытаний и анализ материала на растяжение и кручение помогут отследить пределы прочности, текучести и упругости. Первый показатель влияет на противостояние разрушению. Второй определяет значение напряжения, при котором происходит пластическая деформация без увеличения нагрузки. Третий отвечает за способность материала сохранять свою форму и размеры. Учет всех этих факторов повышает точность расчетов состояния изделия в процессе эксплуатации.
Ученые Пермского Политеха проанализировали изменение аддитивного материала при воздействии разных нагрузок. Для заготовок взяли алюминиевый порошок АСП-35 (AlSi10Mg), используемый в пиротехнической продукции, производстве резины и автопокрышек, солнечных батареях, огнеупорных и керамических материалах. Образцы для исследования выращивали под углами 0, 30, 45, 60 и 90 градусов.
«Испытания на растяжение показали, что сопротивление разрушению выше у образцов, выращенных горизонтально под углом ноль градусов. Выявленный предел выносливости для всех направлений – 110 МПа. Образцы, напечатанные под углом 45 градусов, менее устойчивы к разрушению при кручении, чем под углом 60 и 90. В целом испытания на кручение лучше позволяют оценить неоднородность материалов и могут быть использованы для более эффективного подбора параметров лазерной печати», – комментирует Артем Ильиных, старший научный сотрудник Центра экспериментальной механики ПНИПУ, кандидат технических наук.
Исследование ученых Пермского Политеха расширяет экспериментальную базу для прогнозирования свойств 3D-изделий. Это улучшит их прочность и продлит срок службы, в том числе за счет правильно выбранных технологических параметров печати. От качества сложных изделий, из которых собирается ответственное промышленное оборудование, зависит безопасность производственных процессов.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Переход к оседлой жизни и выращиванию кукурузы на юге Анд оказался историей затяжного кризиса. Международная группа ученых выяснила, как местные сообщества и группы мигрантов сообща пытались пережить последствия этой трансформации.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
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