Ученые Нижегородского государственного технологического университета имени Алексеева создали уникальную систему контроля качества 3D-печати металлов. Благодаря этой инновационной разработке удастся значительно повысить качество и надежность металлических изделий, изготавливаемых методом 3D-печати.

- Сейчас 3D-печать металлических изделий популярна как никогда. Но у данного метода есть проблемы – при изготовлении деталей могут возникать поры в материале, различные шлаки или неоднородная структура изделия. Это происходит из-за того, что неправильно подобраны режимы наплавки или просто в процессе возникли какие-то неточности, - объясняет одна из разработчиков технологии, ассистент кафедры технологии и оборудования машиностроения НГТУ Наталья Клочкова. – С помощью нашей системы диагностики этого удастся избежать. Система во время печати диагностирует этот процесс и позволяет заметить малейшие изменения. Если что-то идет не так, она посылает сигнал на компьютер, и мы можем в автоматическом режиме устранить риск изготовления брака. Также автоматически мы можем выбирать нужные режимы наплавки, без участия оператора.

Новая система диагностики способна в режиме реального времени не только оценивать текущее состояние процесса печати, но и прогнозировать его стабильность на долю секунды вперед. Главное отличие новой разработки - использование искусственного интеллекта для анализа комплексных данных, собираемых во время печати. В настоящее время на изобретение уже получен евразийский патент. Он действует на территории восьми государств-участников Евразийской патентной конвенции, в том числе России, Беларуси, Казахстане и других странах.

- Аналогов у этой разработки нет. При диагностике здесь используются датчики, которые снимают силу тока, напряжение процесса наплавки и сигнал акустической эмиссии, - рассказывает один из разработчиков, заместитель директора Института промышленных технологий машиностроения НГТУ имени Алексеева Максим Аносов. – Данный проект уже получил два гранта Российского научного фонда, а в следующем году мы планируем его представить на международном салоне изобретений «Архимед». В скором времени мы планируем начать внедрение этой технологии на двух производственных площадках. А в перспективе она сможет использоваться на любом машиностроительном предприятии.

Новая разработка делает аддитивное производство металлических изделий куда более надежным и экономически эффективным. Благодаря снижению необходимости в доработке изделий, снижаются и общие затраты на производство. Стоит отметить, что это далеко не единственная разработка НГТУ в данной сфере.

- Эта технология создана в рамках программы передовой инженерной школы, в лаборатории «Умная фабрика. Передовые промышленные технологии атомного машиностроения», - отметил Максим Аносов. - Кроме систем диагностики в данной лаборатории производится апробация комплексов для механической обработки изделий на одном рабочем месте, в том числе комплексов аддитивно-электродугового выращивания на станке с ЧПУ. Мы это называем гибридный обрабатывающий комплекс, то есть на одном рабочем месте производится печать и одновременно механическая обработка. Это тоже уникальная установка, у которой нет аналогов в России.

Фото: Максим Аносов, заместитель директора Института промышленных технологий машиностроения НГТУ имени Алексеева. Фото: управление информационной политики НГТУ Алексеева

Источник