19.08.2021
ПНИПУ
3
1 116

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

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.
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

26 января
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 19:39
Илья Ведмеденко

Летные испытания прототипа российской сверхлегкой ракеты могут начать в 2026-2027 годах. Помимо нее, в рамках конкурса «Аэронет-НТИ» создают межорбитальный малый разгонный блок.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

26 января
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

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.
19.08.2021
-
0
+
Они бы на мой эндер3 про рассчитали оптимальные параметры, цены бы им не было
Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: