Рассмотрена возможность обеспечения тепловых режимов элементов и функциональных узлов, используемых в объемных печатных платах, создаваемых с помощью аддитивных технологий. Приведены расчеты, отображающие тепловые характеристики компонентов, интегрированных в 3D-MID изделия из диэлектрического материала, а также предоставлены расчеты по снижению температурных показателей. Проведен анализ экспериментальных данных. Расчеты выполнены с применением САПР SolidWorks
Никелевые сплавы применяются в различных отраслях благодаря привлекательным механическим свойствам. Никелевые сплавы также активно используются в аддитивном производстве для получения сложнопрофильных изделий. Метод прямого лазерного выращивания сопряжен с высокими скоростями нагрева и охлаждения, на которые можно влиять с помощью параметров выращивания, таких как мощность лазерного излучения и скорость выращивания.
Цель — получение диффузионно-кинетической модели для расчета размера интерметаллидной фазы при различных режимах прямого лазерного выращивания в никелевых сплавах.
Материалы и методы. Рассмотрена модель для расчета размера интерметаллидной фазы в никелевом трехкомпонентном сплаве при условии химической реакции только легирующих элементов друг с другом.
Результаты. Расчет размера интерметаллидной фазы позволит прогнозировать механические свойства изделий при прямом лазерном выращивании до фактического получения изделий. Следующим шагом является валидация данной диффузионно-кинетической модели при условии химической реакции только легирующих элементов друг с другом.
Выводы. В работе представлена модель для расчета размера интерметаллидной фазы из легирующих элементов в трехкомпонентном никелевом сплаве. Модель поможет в прогнозировании размеров интерметаллидов и, следовательно, в прогнозировании механических свойств изделий.
В данной работе рассмотрена проблема подачи порошкового материала для систем лазерной наплавки в соответствии с требованиями цифровизации современного производства, представлен обзор существующих конструкций, их преимущества и недостатки. Целью обзора было по имеющимся литературным данным представить концепцию системы подачи порошка, повышающую общую технологичность, контроль и автоматизацию процесса наплавки. Рассмотрены основные проблемы систем подачи порошкового материала, приводящие к определенным технологическим трудностям современного производства и повышающие долю последующей механической обработки в технологическом процессе, а также пути решения проблем порошковой подачи материала в зону лазерной наплавки. Представлены ключевые аспекты, связанные с работой систем подачи порошкового материала, приводятся рекомендации для проектирования оптимальной системы подачи порошкового материала в зону лазерного воздействия, приближающей технологию порошковой наплавки к системам, соответствующим индустрии 4.0. На основе обзора предложена концепция системы подачи порошка, повышающая общую технологичность, контроль и автоматизацию процесса наплавки. Цифровизация процесса достигается за счет использования системы датчиков и снижения инерционности процесса подачи порошкового материала путем оптимизации конструкции подающего механизма и места расположения дозирующего узла в системе порошковой лазерной наплавки.
В России активно развиваются технологии электродугового выращивания и прямого лазерное выращивания, находящие применение в различных отраслях. Электродуговое выращивание привлекает внимание благодаря своей экономичности и использованию стандартной роботизированной сварочной ячейки.
Цель — исследование возможности применения CAM-системы СПРУТКАМ (CAM ― Computer Aided Manufacturing) для автоматизации процесса генерации управляющих программ для электродугового выращивания металлических изделий.
Материалы и методы. На примере изготовления реплики средневекового топорища продемонстрированы этапы подготовки 3D-модели, создания цифрового двойника оборудования, построения траектории движения инструмента и генерации управляющей программы.
Результаты. Полученная из СПРУТКАМ управляющая программа была загружена в контроллер робота-манипулятора и выполнена без ошибок. В результате выполнения управляющей программы была выращена заготовка топорища. Проанализированы результаты эксперимента, выявлены основные проблемы и предложены пути их решения.
Выводы. Исследование показало, что СПРУТКАМ может быть успешно использован для автоматизации процесса выращивания получаемых изделий, однако требует дополнительной настройки и оптимизации параметров.
В России возрастает потребность в специалистах с навыками в инженерных науках, IT и промышленном дизайне, поэтому возрастает важность раннего обучения школьников трёхмерному моделированию для подготовки инженеров будущего. Графическая грамотность, пространственное мышление и коммуникативные навыки необходимы для работы в высокотехнологичных сферах. Севастопольский государственный университет обучает школьников работе с САПР, например, программой КОМПАС-3D, начиная с базовых операций и заканчивая созданием моделей для 3D-печати. Это развивает практические навыки и повышает интерес к инженерным специальностям.
Разработан безотходный метод переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ) в материалы для аддитивных технологий. Продемонстрирована принципиальная возможность модифицирования продуктов гликолиза вторичного ПЭТ с целью получения фотоотверждаемых материалов для трёхмерной печати. Установлена возможность использования диметакрилового эфира триэтиленгликоля в качестве активного разбавителя. Изучено влияние его концентрации на основные физико-механические характеристики напечатанных изделий.
В статье рассматривается применение аддитивных технологий при разработке и изготовлении действующего макета восьмиэлементной антенной решетки (АР), работающей в диапазоне частот L1 спутниковых радионавигационных систем. Проведены численные расчеты радиотехнических характеристик элементарного излучателя АР, выполненного в виде керамического микрополоскового элемента. Приведено описание конструкции АР, состоящей из основания и элементов АР. Разработано и изготовлено основание АР с применением 3D-печати. Проведенные результаты измерений коэффициента стоячей волны (КСВН) по напряжению подтвердили работоспособность АР в диапазоне частот L1 спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Осуществлено сопоставление результатов численных расчетов и измерений КСВН по напряжению.
При исследовании и анализе аддитивных технологий особое внимание уделяется повышению производительности и качества напечатанных изделий. Однако для повышения производительности 3D-печати нельзя просто увеличить скорость перемещения ракеля без изменения его формы или типа. Из-за этого может пострадать качество порошкового слоя, что приведет к ухудшению качеств конечной детали. Для исследования влияния характеристик ролика на нанесение порошкового слоя проведена серия компьютерных моделирований имитационных моделей. Оценка влияния характеристик ролика на нанесение порошкового слоя проводилась для диаметров ролика 30, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300 мм. Моделирование проводилось с тремя способами нанесения: вращающимся и невращающимся роликом, а также вращающимся роликом с подачей дополнительного порошка. Определено, что при нанесении слоя вращающимся роликом с дополнительной подачей порошка можно достичь постоянства сил, действующих на ролик. Это может положительно повлиять на однородность наносимого слоя. Нанесение слоя вращающимся роликом с дополнительной подачей порошка наиболее пригодно в 3D-принтерах с большой зоной построения. Данный способ позволяет избегать перемещения большой массы порошка по предыдущему слою, что положительно влияет на качество конечной детали. Выявлено влияние характеристик ролика на нанесение порошкового слоя. В частности, при увеличении диаметра ролика с 30 до 300 мм увеличивается и значение пиковой силы. При увеличении диаметра ролика на 7,9 % увеличивается и плотность порошкового слоя. Выявлено, что на невращающийся ролик действует наибольшая сила, а силы, действующие на вращающиеся ролики, незначительно отличаются. Вращающийся ролик без добавления порошка создает наиболее плотный слой и позволяет добиться уплотнения порошкового слоя на 5,35 %.
Цель исследования - представить базовые аспекты цифровизации культуры и искусства. При помощи методов контент-анализа публикаций отечественных и зарубежных исследователей, нормативной базы по вопросам цифровизации были отобраны основные публикации по теме и определены направления трансформации сетевой коммуникации и роль гуманитарной науки в цифровой среде. Авторы констатируют, что проблема цифровизации культуры и искусства носит междисциплинарный характер, в нормативных документах обозначены основные стратегические параметры развития цифровой культуры в России. Определено, что цифровизация культуры и искусства в России связана с созданием цифровых ресурсов культурного наследия на основе искусственного интеллекта, дополненной и/или виртуальной реальности; с развитием виртуальных музеев, галерей и выставочных пространств; с организацией и проведением онлайн-мероприятий; с развитием образовательных платформ и курсов, направленных на изучение истории культуры, искусства, литературы и других областей, связанных с культурным наследие; с созданием и поддержкой социальных сетей и медиаплатформ, посвящённых культуре и искусству; с разработкой и внедрением мобильных приложений и сервисов, позволяющих пользователям получать доступ к культурным ценностям и др. Обобщен опыт сохранения и продвижения наследия культуры вуза посредством использования различных цифровых сервисов (виртуальной/ дополненной реальности, искусственного интеллекта, аддитивных технологий и др.). Сделаны выводы о проблемах и перспективах использования цифровых сервисов для образовательной, научной и творческой деятельности в вузе.
Учебно-методическое пособие рассматривает принципы изготовления изделий с использованием популярных технологий аддитивного производства. В нем представлена классификация материалов, технологий и оборудования, используемых в аддитивных процессах, а также технологии создания цифровых моделей трехмерных объектов. В пособии описаны пространственные компоновки оборудования, работающего на основе данных технологий, и приведены основные этапы генерации управляющих программ. Учебно-методическое пособие разработано в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования и предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 09.03.01- Информатика и вычислительная техника; 09.03.04 – Программная инженерия; 27.03.03-Системный анализ и управление; 15.03.04 – Автоматизация технологических процессов и производств.