Лаборатория инновационных аддитивных технологий

Научные результаты:

• Разработана лабораторная установка многоматериального селективного лазерного плавления (СЛП).
• Исследованы из различных материалов: титановый сплав ВТ6, стали 03Х17Н14М3, 06ХН28МДТ, ОЗН18К9М5Т, 12Н18Н10Нб 12Х18Н9, Х20Н80, 40Х13, бронза БрАл9, кобальтовый сплав Co27Cr6Mo, Co30Cr8WC, медный трибологический сплав (никелевая бронза) CuNi10, никелевый суперсплав Inconel 625, Ni16Cr6AlY, интерметаллидный сплав Ni85Al15, Ni75Al23, Ni70Al30, Ti65Al35, композитные смеси и сплавы с нанометрическими порошками WC, W, TiN, что позволило охватить материалы с различными механическими, оптическими, грануломорфометрическими свойствами, полученные методом СЛП.
• Исследованы новые и перспективные композиции (алюминий, медь, титан с медью, нержавеющая сталь и др.) в технологии холодного газодинамического напыления (ХГН).
• Разработаны основы параметрического анализа и зависимости качества объектов от технологических параметров изготовления.
• Исследованы технологии и возможные погрешности, а также прочность образцов аддитивного производства.
• Проведен анализ погрешностей формы и микропогрешностей.
• Исследованы наноструктурированные, интерметаллидные материалы, а также перенос тепла и массы методами оптической диагностики.
• Получены результаты пирометрических исследований СЛП и трехмерного сканирования методами фотограмметрической съемки.
• Разработан промышленный дизайн изделий, а также изготовлены примеры типичных изделий.

Внедрение результатов исследования:

Проведенные исследования показали чрезвычайную необходимость формирования объединений совместно с ведущими научными центрами и целевыми предприятиями для проведения прикладных исследований в области аддитивного производства (АП). Преимущества методов АП очевидны, разнообразие процессов позволяет применять их в различных областях производства: для прямого и непрямого изготовления функциональных деталей машин, моделей и прототипов, быстрой инструментовки, обратного инжиниринга и т. д. Существенным ограничением является экономическая составляющая, которая не позволит внедрить АП повсеместно. Целевыми областями внедрения методов АП являются облегченные равнопрочные конструкции, изделия с внутренними каналами (охлаждение, нагрев, сепарация, химические реакторы), изделия сложной геометрической формы, позволяющие упразднить дополнительные операции формообработки и сборки, ремонт. Целевыми отраслями внедрения являются авиаракетостроение, автомобилестроение, энергетическая отрасль, включая атомную промышленность, общее машиностроение.

Образование и переподготовка кадров:

• Создан образовательный курс «Аддитивное производство», включающий в себя 12 лекций, 4 семинарских и 4 лабораторных занятия. Курс включен в учебную программу подготовки бакалавров и магистров.
• В лаборатории проводятся лабораторные занятия, подразумевающие демонстрацию и анализ процессов аддитивного производства.
• Издано несколько учебно-методических пособий.
• В лаборатории прошли стажировку 2 студента из Швейцарии и Франции. - Защиты: 6 кандидатских диссертации, 1 выпускная квалификационная работа магистра.

Сотрудничество:

• Национальная инженерная школа Сент-Этьена (Франция): совместные исследования, студенческие обмены
• Швейцарский федеральный технологический институт Цюриха (Швейцария): стажировка студентов в лаборатории
• Зеленогурский университет (Польша): выездные образовательные мероприятия сотрудников лаборатории