我們這個時代的關鍵技術挑戰之一是需要在創建和製造產品的所有周期中多次降低時間成本。通過傳統方法製造大型金屬結構需要大量時間。同時，混合增材技術——高性能金屬3D列印結合後續加工——能夠滿足行業對獲得成品速度的需求，但在強度和塑性方面往往不如傳統技術。由此產生的產品。彼爾姆理工大學的科學家們已經找到了解決這個問題的方法。
控制樣品，用氣動錘鍛造
該研究是在俄羅斯科學基金會的財政支持下與俄羅斯科學院烏拉爾分院連續介質力學研究所聯合進行的，這是彼爾姆 2030 年學術戰略領導力優先計劃領域之一理工大學。其結果有助於確保俄羅斯的技術主權。該研究結果的一篇文章發表在《計算連續體力學》雜誌上。
金屬 3D 列印越來越多地用于飛機和機械工程、能源、醫藥甚至珠寶等行業。在它的幫助下，您可以創建複雜形狀的輕巧耐用的金屬結構，並且節省材料。在「印刷」過程中，添加的材料層與已經形成的層結合在一起。在這種情況下，金屬原子通常形成形狀類似於樹的晶體——枝晶，而優選的形式是晶粒——多面體或圓形晶體形狀。
鍛造工藝方案
「金屬 3D 列印生產的金屬合金的強度和延展性在很大程度上受到晶體樹枝狀結構的限制。使用混合增材製造技術可以抑制這種結構的形成。
在我們的研究中，我們使用空氣錘的衝擊將鋁鎂合金的表面與逐層塑性變形（鍛造）交替進行，並發現通過這種方式可以獲得等軸粒狀結構，」說德米特里·特魯什尼科夫。
在梁邊緣沉積金屬層並將計算區域劃分為有限元的過程的計算方案
該研究最重要的結果是建立了該過程的數學模型。她表明，將材料的堆焊和鍛造相結合的混合技術可以破壞鋁鎂合金加工過程中形成的孔隙。此外，數學模型可以顯著優化鍛造參數，顯著提高材料的強度和延展性。
