• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.08.2021
ПНИПУ
3
1 420

Российские и мексиканские ученые автоматизируют 3D-печать деталей для самолетов, ракет и судов

4.4

Сегодня в производстве крупногабаритных деталей для промышленности все чаще используют 3D-печать. По прогнозам экспертов, мировой рынок этих технологий к 2035 году составит 350 миллиардов долларов. Несмотря на преимущества, технологий, которые бы точно рассчитывали необходимые параметры печати изделий, сегодня нет. Ученые Пермского Политеха и Автономного университета Коауила (Мексика) впервые создают методику, которая позволит автоматизировать процесс «выращивания» деталей для самолетов, ракет и судов.

Моделирование процесса проволочной наплавки / ©Пресс-служба ПНИПУ / Автор: Дмитрий Жуков

Исследователи реализуют разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России. Поддержка Правительства Пермского края составит девять миллионов рублей и продлится три года. По смежной теме ученые также выиграли грант Российского фонда фундаментальных исследований. Разработка стала победителем всероссийского грантового конкурса программы «УМНИК» (2020 год), исследователи получили поддержку в размере 500 тысяч рублей на два года. Предварительные результаты работы ученые опубликовали в сборнике Journal of Physics: Conference Series.

«Одна из наиболее перспективных аддитивных технологий – проволочная наплавка, при которой металлическую деталь формируют послойно. Но при применении этой технологии сложно определить оптимальные параметры наплавки, чтобы избежать дефектов при производстве, например, оплавления или даже обвала стенок детали.

Моделирование процесса формирования слоя при проволочной наплавке / ©Пресс-служба ПНИПУ

Сейчас нет аналогов, которые могли бы рассчитать подходящую траекторию, скорость подачи проволоки и задать мощность источника. Наша методика сможет автоматически «превращать» 3D-модель детали в управляющую программу для 3D-принтера», – рассказывает инженер Центра коллективного пользования «Центр аддитивных технологий» Пермского Политеха Роман Давлятшин.

Результаты численного моделирования на разных временных этапах / ©Пресс-служба ПНИПУ

Сейчас для решения этих проблем проводят натурные и численные эксперименты, но они недостаточно эффективны. Определение параметров наплавки с помощью численного моделирования поможет более точно печатать изделия и повысить их качество. Проект инициирован группой компаний «Гибридное аддитивное производство», разработкой также заинтересовались и другие предприятия. Методика будет перспективна для внедрения в аэрокосмической и машиностроительной отрасли, считают ученые. В частности, ее можно применять в производстве деталей для самолетов, вертолетов, ракет и судов.

Стенка из сплава АМг5 с корректировкой режимов в течение наплавки / ©Пресс-служба ПНИПУ

«Снижение массы самолета позволит сэкономить топливо и снизить вредные выбросы. Наша разработка поможет проектировать детали с меньшей массой, но сохранять их функциональность. Специалисты смогут обрабатывать любые габариты изделий и расширить «диапазон» материалов», – поясняет исследователь. 
Сейчас ученые проводят научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

Оплавление стенки формируемого изделия / ©Пресс-служба ПНИПУ

Они уже создали математическую модель процесса послойного «выращивания» изделий. А еще провели эксперименты со сталью и титаном, чтобы проверить эффективность работы модели. По словам разработчиков, прототип программного продукта, который сможет определять оптимальные параметры наплавки в режиме реального времени, будет готов в 2023 году, а готовый продукт появится уже в 2024 году. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Позавчера, 17:32
Татьяна

Потепление климата приводит к весьма ощутимым последствиям, угрожающим благополучию и жизни людей. Одно из самых опасных — подъем уровня Мирового океана из-за таяния крупных ледников. В то время как главным средством борьбы остаются оптимизация промышленности и переход на низкоуглеродные технологии, ученые не исключают и геоинженерное вмешательство.

Позавчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

11 июля
Татьяна

Открытая недавно планета LHS 1140 b заинтересовала ученых как потенциально обитаемая. В новой работе канадские исследователи подтвердили, что это, скорее всего, мир с теплым океаном, окутанным насыщенной азотом атмосферой.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Evgen Storm
20.08.2021
-
0
+
Подозреваю, что практического применения этот метод не получит: материал получается не гомогенный, в отличие от той же порошковой металлургии. В сопромате сварка не всегда считается жестким соединением. Кто паял радиодетали, знает, что такое "непропай". Пластик печатать проще - у него теплопроводность низкая.
Asmite Qielee
19.08.2021
-
0
+
Они бы на мой эндер3 про рассчитали оптимальные параметры, цены бы им не было
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно