Одним из основных аспектов технического прогресса является разработка принципиально новых материалов с необходимыми физико-химическими и высокими механическими свойствами либо комплексом свойств. Проект предусматривает комплексное решение обозначенной проблемы-включающей этапы моделирования, разработки научно технологических основ получения новых порошковых сплавов, разработки технологий синтеза изделий из данных сплавов методами селективного лазерного плавления и прямого лазерного выращивания, совершенствование оборудования и вспомогательных устройств, изготовление опытных образцов с управляемой микроструктурой и с заданным комплексом физико-механических свойств.
Для технологии селективного лазерного плавления выбрано четыре группы перспективных материалов: а) 4D материалы (умные материалы); б) Высокоэнтропийные сплавы и ультравысокотемпературная керамика; в) Монокристаллические сплавы; г) Интерметаллидные сплавы.
Для технологии прямого лазерного и электродугового выращивания наиболее перспективно использовать сочетание различных по составу проволок и сочетание проволоки с порошком с проведением синтеза сплава непосредственно в процессе выращивания изделия.
4D МАТЕРИАЛЫ
В этом проекте мы стремимся обеспечить надежную связь между контролируемым микроструктурным дизайном и 3D-печатью металлических сплавов с эффектом памяти, что в свою очередь позволит создать управляемые 4D функциональные свойства.
ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫЕ СПЛАВЫ И УЛЬТРАВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Развитие теорий и технологий в области создания новых материалов привело к увеличению числа составляющих элементов металлических сплавов свыше трех. В последнее десятилетие разработан новый класс металлических соединений
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ
Научная проблема состоит в разработке научных основ формирования направленной и локально-монокристаллической структуры в изделиях при их изготовлении методом аддитивного производства.
ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫЕ СПЛАВЫ
Научная значимость обозначенной проблемы обуславливается разработкой научно-технологических основ синтеза интерметаллидных титановых сплавов методом селективного лазерного плавления с заданной микроструктурой для последующего изготовления из них сложнопрофильных изделий.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО И ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ВЫРАЩИВАНИЯ
Научная проблема состоит в разработке научных основ синтеза сплава при одновременном плавлении нескольких проволок, порошков или комбинации порошка и проволоки с помощью лазерного, дугового или плазменного источника тепла.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПО ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
Научная значимость обуславливается разработкой методологических подходов, в рамках которых за счёт правильного определения целевых функций, можно добиться сокращения затрат на отработку технологических параметров изготовления изделий, а также разработкой расчётной компьютерной модели для прогнозирования свойств изделий с применением монокристаллических и интерметаллидных сплавов, полученных по технологии СЛП.