Доцент Университета Южного Иллинойса в Карбондейле Сангджин Джунг получил грант Национального научного фонда в размере 200 000 долларов США на разработку инженерных исследований для решения проблем надежности 3D-печати металлом. Двухлетний проект направлен на разработку металлических деталей, сохраняющих прочность даже при наличии небольших производственных дефектов, что устраняет ключевое препятствие для более широкого внедрения аддитивного производства в производственных условиях.

Дефекты 3D-печати металлом могут возникать по разным причинам, включая настройки мощности лазера, скорость сканирования, качество порошка и износ оборудования. Эти микроскопические дефекты делают характеристики детали непредсказуемыми и подрывают доверие производителя к технологии. «Реальное производство не идеально», — сказал Юнг. «Вместо того, чтобы делать вид, что дефектов не бывает, мы закладываем их в процесс проектирования и в любом случае обеспечиваем надёжность детали».

Подход Юнга отличается от существующих методов тем, что моделирует вероятность возникновения и влияние дефектов на начальном этапе проектирования, а не выявляет проблемы во время испытаний. Его команда будет использовать моделирование для оптимизации геометрии детали с учётом допустимых дефектов с самого начала, что потенциально сократит дорогостоящие итерации методом проб и ошибок. Прогнозируется, что к началу 2030-х годов мировой рынок аддитивного производства достигнет 100 миллиардов долларов, но его рост зависит от обеспечения стабильной производительности при масштабировании.

Исследование будет использовать возможности 3D-печати по металлу в Университете Сиднея (SIU) и привлекать студентов к междисциплинарным проектам, сочетающим моделирование, оптимизацию и практический опыт печати. ​​Команда планирует семинары и прикладные проекты с местными компаниями, создавая возможности для плодотворного сотрудничества и стажировок. Результаты исследования также будут интегрированы в разработку учебных программ по аддитивному производству для модернизации учебных курсов и лабораторных работ.

Юнг привнесет в проект свой отраслевой и академический опыт. До этого он работал старшим инженером-исследователем в LG Electronics, а также научным сотрудником в Университете Карнеги-Меллона и Университете штата Пенсильвания, прежде чем присоединиться к SIU в 2021 году. Цель исследования — помочь позиционировать университет и региональные предприятия как центр аддитивного производства, одновременно обучая инженеров для поддержки надежного внедрения 3D-печати металлами.

Источник