«Разработка методов управляемого формирования гетерогенных порошковых структур при послойном синтезе полиметаллических изделий»


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.

Возврат к списку