В Пермском Политехе сделали шаг к разработке системы контроля процессов проволочного аддитивного производства
Аддитивное металлическое производство — прорывная технология этого столетия, которая позволяет создавать металлические изделия по их 3D-модели путем «печати» слой за слоем. Трехмерная наплавка металлами обладает высоким потенциалом внедрения в таких отраслях, как авиация, автомобиле-, судостроение и энергетика. Технология позволяет создавать изделия сложной формы с минимальными потерями материала, что особенно важно при использовании дорогостоящих сплавов. Но для контроля трехмерной наплавки оператору нужно непрерывно следить за процессом, при этом печать одного изделия может занимать несколько дней. Ученые Пермского Политеха разрабатывают интеллектуальную систему контроля проволочного аддитивного производства. С ее помощью можно автоматизировать производственный процесс и определение дефектов, сократить время проверки печати и достичь более высоких стандартов качества.
Аддитивные технологии играют ключевую роль в производстве сложных деталей для авиастроительной отрасли, обеспечивая необходимые механические характеристики, такие как прочность и термостойкость. В нефтегазовой отрасли 3D-печать также находит применение в создании заготовок, которые впоследствии преобразуются в готовые детали.
Главные преимущества такой технологии – это возможность изготовления различных металлических изделий на одной производственной линии, существенное снижение временных и финансовых затрат. Это играет ключевую роль для наукоемких отраслей промышленности, так как срок изготовления литейных деталей уменьшается с 6-9 месяцев до 3-7 дней, а промежуточных заготовок с 3-12 месяцев до 3-14 дней.
Ученые ПНИПУ разрабатывают интеллектуальную систему контроля процессов проволочного аддитивного производства. Она состоит из двух частей: в аппаратную входят камера и датчики, а в программную – нейронная сеть. Использование комплекса позволит в автоматическом режиме контролировать прирост слоя и получаемую геометрию изделия, определять дефекты сварочных швов и информировать о них оператора.
Система контроля установлена на роботе-манипуляторе рядом со сварочной горелкой. Первоначально робот выполняет наплавку слоя, следуя заданной траектории. Затем он смещается так, чтобы снова пройти эту траекторию, но уже датчиками. Если сделано плохо, то процесс останавливается и оператор получает уведомление. На экране управления отображается, на каком участке траектории произошла ошибка. Оператор может навести на него и посмотреть подробную информацию: система покажет фотографии – одну простую, вторую обработанную нейросетью, на которой будет цветами отмечены дефекты. Таким образом, можно оставлять робота, пока он не подаст звуковой сигнал о проблеме.
«Мы используем новейшие технологии машинного обучения, включая нейросети, которые умеют распознавать изображения. Благодаря этому наша разработка может учиться на огромном количестве данных и очень точно находить ошибки в сварных швах. Ее можно настроить так, чтобы она отвечала специфическим требованиям нашего производства. Например, если нужно работать с новым типом металла, мы можем добавить параметры, которые помогут системе лучше распознавать дефекты именно для этого металла», – поделился научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем «материал-технология-конструкция» ПНИПУ Роман Давлятшин.
Целевая аудитория проекта – это организации, использующие в своем производстве аддитивные роботизированные комплексы. Лаборатория в ПНИПУ оснащена специализированным роботом-манипулятором, где проводят тестирование системы по наплавке сложнопрофильных заготовок. Заказы на изготовление этих деталей поступают от реальных промышленных предприятий, проект имеет не только теоретическую значимость, но и практическую применимость.
В будущем разработка ученых Пермского Политеха позволит автоматизировать процесс «выращивания» металлических заготовок. Результатом станет прототип устройства, который может определять дефекты и следить за высотой наплавленного слоя, чтобы контролировать геометрию выращиваемого изделия. Такая система контроля сварки уменьшит ошибки и количество брака, повысит качество работы комплексов.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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