我们这个时代的关键技术挑战之一是需要在创建和制造产品的所有周期中多次降低时间成本。通过传统方法制造大型金属结构需要大量时间。同时，混合增材技术——高性能金属3D打印结合后续加工——能够满足行业对获得成品速度的需求，但在强度和塑性方面往往不如传统技术。由此产生的产品。彼尔姆理工大学的科学家们已经找到了解决这个问题的方法。
控制样品，用气动锤锻造
该研究是在俄罗斯科学基金会的财政支持下与俄罗斯科学院乌拉尔分院连续介质力学研究所联合进行的，这是彼尔姆 2030 年学术战略领导力优先计划领域之一理工大学。其结果有助于确保俄罗斯的技术主权。该研究结果的一篇文章发表在《计算连续体力学》杂志上。
金属 3D 打印越来越多地用于飞机和机械工程、能源、医药甚至珠宝等行业。在它的帮助下，您可以创建复杂形状的轻巧耐用的金属结构，并且节省材料。在“印刷”过程中，添加的材料层与已经形成的层结合在一起。在这种情况下，金属原子通常形成形状类似于树的晶体——枝晶，而优选的形式是晶粒——多面体或圆形晶体形状。
锻造工艺方案
“金属 3D 打印生产的金属合金的强度和延展性在很大程度上受到晶体树枝状结构的限制。使用混合增材制造技术可以抑制这种结构的形成。
在我们的研究中，我们使用空气锤的冲击将铝镁合金的表面与逐层塑性变形（锻造）交替进行，并发现通过这种方式可以获得等轴粒状结构，”说德米特里·特鲁什尼科夫。
在梁边缘沉积金属层并将计算区域划分为有限元的过程的计算方案
该研究最重要的结果是建立了该过程的数学模型。她表明，将材料的堆焊和锻造相结合的混合技术可以破坏铝镁合金加工过程中形成的孔隙。此外，数学模型可以显着优化锻造参数，显着提高材料的强度和延展性。
