Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях.

Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России. Результаты работы они опубликовали в журнале Engineering. Ученые уже запатентовали разработку.

Selective Laser Melting under Variable Ambient Pressure: A Mesoscopic Model and Transport Phenomena

Recent reports on the selective laser melting (SLM) process under a vacuum or low ambient pressure have shown fewer defects and better surface quality of the as-printed products.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809921002770

— Сейчас в промышленности применяют лазерную сварку при атмосферном давлении, при которой зона обработки защищена инертными газами. Но у этого способа есть недостатки: над областью сварки возникает плазменный факел, который поглощает до 30% энергии лазерного излучения. Наш способ позволяет решить эту проблему. Технология не требует создания высокого вакуума, а на процесс не влияет остаточное магнитное поле изделий. Поэтому качество деталей при использовании этого способа выше, чем у аналогов, — рассказывает руководитель проекта, доктор технических наук, профессор кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского Политеха Владимир Беленький.

В промышленности пока не применяют новую технологию, но, по словам ученых, она будет перспективна для создания ответственных и сложных конструкций в аэрокосмической отрасли и машиностроении.

Cистема автоматического управления технологическими параметрами лазерной установки

Исследователи уже разработали технологию лазерной сварки в вакууме и методы контроля этого процесса, которые обеспечивают высокое качество конструкций. Разработка позволяет управлять фокусировкой лазерного луча при сварке, оперативно проводить мониторинг, контролировать процессы и устранять дефекты. Вакуум в зоне лазерной сварки позволяет повысить эффективность процесса, так как мощность излучения в плазменном облаке не снижается.

— Мы провели научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы и установили, что при использовании нового способа можно увеличить глубину проплавления в 1,5-2 раза по сравнению с аналогами. При этом качество процесса остается на высоком уровне, — поясняет ученый.

Источник: https://sdelanounas.ru/blogs/143570/