Ученые СПбПУ исследовали зависимость прочности стальных изделий от параметров WAAM 3D-печати

Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) научились управлять механическими свойствами изделий из высокопрочной стали, получаемых на 3D-принтере по технологии электродугового наплавления проволоки. Научная команда изучила, как изменение параметров 3D-печати влияет на прочность слоев металла.

Ученые СПбПУ исследовали зависимость прочности стальных изделий от параметров WAAM 3D-печати

Технология 3D-печати методом электродугового наплавления металлической проволоки (WAAM, Wire Arc Additive Manufacturing), исследуемая в том числе в СПбПУ, уже зарекомендовала себя в среде промышленников: стоимость готовых изделий сокращается в сравнении с традиционными методами, а производительность растет. Исследователи из лаборатории легких материалов и конструкций СПбПУ научились делать некоторые элементы изделий прочнее, а другие пластичнее прямо во время 3D-печати. Новизна метода заключается в четком описании влияния параметров 3D-печати на механические характеристики изделий, сообщает Министерство науки и высшего образования РФ.

«В научной статье мы описали, как изменение параметров влияет на прочность слоев металла при 3D-печати. Прочность слоев же зависит от микроструктуры, которая, в свою очередь, определяется скоростями охлаждения металла. Так, управляя скоростью печати, чередуя направления движения и осуществляя намеренные остановки, мы можем создавать участки металла в конструкции с различной прочностью и пластичностью. В общем виде закономерность можно охарактеризовать так: чем быстрее перемещаем робота, тем выше скорость охлаждения и выше прочность», — рассказал заведующий лабораторией легких материалов и конструкций Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ, кандидат технических наук Олег Панченко.

По словам авторов исследования, точная регулировка механических характеристик стали позволит сокращать толщину сложных деталей и тем самым снижать массу конструкций. Такие изделия могут найти применение в строительстве, машиностроении, авиа- и судостроительной отраслях. Сейчас специалисты создают 3D-принтер по заказу неназванной государственной корпорации.

Доклад научной команды опубликован в журнале Materials Science and Engineering.

KazakhRussianUkrainian