Уникальный идентификатор ПНИ - RFMEFI58114X0010
Руководитель проекта: Туричин Глеб Андреевич
Цель работы – создание научно-технического задела, необходимого для разработки оборудования для послойного синтеза полиметаллических изделий из порошковых металлических материалов, позволяющего значительно расширить технологические возможности методов послойного лазерного выращивания за счет комбинирования различных материалов в одном изделии.
Основной задачей проекта является разработка методов управляемого формирования гетерогенных порошковых структур и изготовление мультипорошковой системы, предназначенных для применения в составе мультилазерного автоматизированного комплекса для послойного синтеза полиметаллических изделий.
К выполнению работ привлекаются организации-соисполнители (участники консорциума):
Общество с ограниченной ответственностью «Уральский завод газовых центрифуг»
Индустриальный партнер: Акционерное общество «Уральский электрохимический комбинат» (АО «УЭХК»)
Основные планируемые результаты проекта
Основными запланированными результатами проекта являются:
– Методы управляемого формирования гетерогенных порошковых структур (УФГПС) при послойном синтезе полиметаллических изделий.
– Экспериментальный образец мультипорошковой системы (МС) для послойного формирования гетерогенных порошковых структур из порошков разных металлов/сплавов для использования в составе комплекса
Возможность подачи различных порошков обеспечит формирование в слое гетерогенных порошковых структур из двух разных металлов/сплавов с расположением каждого металла/сплава в заданных плоскостных координатах и формирование изделий с градиентными свойствами.
Основные характеристики методов УФГПС и МС, их реализующей:
– дозируемая подача порошков различных металлов/сплавов с заданным пространственным распределением в слое с последующим выравниванием и уплотнением
– количество подаваемых порошков металла/сплава, шт. – 2;
– толщина формируемого слоя порошка, мкм – от 40 до 200;
– размер рабочей зоны МС, мм – 500х400;
– работа в контролируемой рабочей атмосфере.
Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции
Конкурентными преимуществами разработки являются:
– возможность получения изделий из функциональных градиентных материалов, характеризующихся непрерывным изменением свойств;
– повышение производительности и экономической целесообразности единичного и мелкосерийного производства;
– возможность оперативных изменения в процессе производства;
– уменьшение используемых производственных площадей.
Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта
Мультипорошковая система для послойного формирования гетерогенных порошковых структур из двух порошков разных металлов/сплавов предназначена для изготовления полиметаллических изделий в составе мультилазерного автоматизированного комплекса.
Использование результатов данного проекта позволит получить следующие социально-экономические эффекты:
– улучшение потребительских свойств выпускаемой продукции;
– совершенствование технологических процессов с точки зрения снижения издержек производства, повышения производственной безопасности (включая экологическую);
– повышение уровня автоматизации производства;
– обеспечение гибкости производств, сокращение производственного цикла.
Результаты проекта в составе мультилазерного автоматизированного комплекса для послойного синтеза полиметаллических изделий подлежат промышленному освоению силами Индустриального партнера.
Ход работ
Текущие результаты проекта:
– Выполнены теоретические исследования процессов тепломассопереноса и смешения материалов при послойном лазерном синтезе на границе раздела областей, формируемых из различных порошков.
– Разработаны методы управляемого формирования гетерогенных порошковых структур (УФГПС) при послойном синтезе полиметаллических изделий.
– Разработаны и изготовлены макеты многосоплового и бункерного устройств подачи порошков, их реализующие.
– Проведены сравнительные экспериментальные исследования макетов многосоплового и бункерного устройств подачи порошков.
– Проведены экспериментальные исследования процессов формирования гетерогенных порошковых структур.
– Выполнена разработка МС.