Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00029 AP09260422-OT-23 0121РК00429
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 2 46
Total number of pages Patents Illustrations
60 0 31
Amount of funding Code of the program Table
19621290 AP09260422 10
Name of work
Разработка центробежных технологий аддитивного производства для изготовления тонких порошковых композитов
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Гольман Борис Моисеевич , Костас Константинос , Беркинова Жазира , Abdullah Muhammad ,
0
1
1
2
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Nazarbayev University
Abbreviated name of the service recipient NU
Abstract

Объекты исследования – в 2023 г. объектами исследования являются новая порошковая аддитивная технология с использованием центробежной силы, её экспериментальная реализация и валидация, включая испытания центробежной машины, моделирование подачи, уплотнения и лазерного спекания, а также характеризация экспериментально полученных материалов.

Зерттеу объектілері - 2023 жылы зерттеу объектілері центрифугалық күшті қолдана отырып, жаңа ұнтақты аддитив технологиясын жасау және тәжірибе жүзінде енгізе отырып, центрифугалық машинаны сынау, ұнтақты енгізу процессін модельдеу, тығыздау және лазер арқылы ұнтақтарды күйдіру, сонымен қатар эксперименталды түрде алынған материалдарды сипаттау арқылы валидация жүргізу.

Цель проекта – в 2023 году целями проекта были проведение экспериментов по измельчению порошков, численное моделирование процессов подачи, уплотнения и лазерного спекания порошков, а также создание прототипа центробежного устройства и последующее его тестирование.

Жобаның мақсаты - 2023 жылы жобаның мақсаттары ұнтақ өлшемін кішірейту, ұнтақты енгізу процессін модельдеу, тығыздау және лазер арқылы ұнтақтарды күйдіру, сондай-ақ центрифугалық машинанының прототипін жасау және оны кейінгі сынақтан өткізу бойынша эксперименттер жүргізу болды.

Численные исследования процессов подачи, уплотнения и спекания порошка с использованием метода дискретных элементов (МДЭ) на основе обзора литературы; Интеграция и калибровка 3D центробежной машины; Экспериментальные и численные исследования процесса уплотнения порошка под воздействием искусственной гравитации и спекания порошкового композита из алюминиевого сплава при различных настройках лазера.

Әдебиеттерге шолу негізінде дискретті элементтер әдісін (ДЭӘ) пайдалана отырып, ұнтақты енгізу процессін модельдеу, тығыздау және лазер арқылы ұнтақтарды күйдіру процестерінің сандық зерттеулерін жүргізу; 3D центрифугалық машинаны интеграциялау және калибрлеу; Жасанды гравитацияны қолдана отырып, тығыздау және лазер арқылы алюминий қорытпасының ұнтақтарын күйдіру бойынша экперименттік сандық зерттеулер жүргізу.

В 2023 году была разработана новая технология аддитивного производства с использованием центробежной силы. Проведен теоретический анализ, направленный на изучение текучести и свойств уплотнения частиц сложной формы с использованием МДЭ. Формы частиц и распределения частиц по размеру для моделирования выбраны с целью максимального приближения к формам и размерам реальных частиц. Модель МДЭ была откалибрована с использованием экспериментально измеренных углов естественного откоса. Проведены численные оценки динамических текучих свойств потока порошка с использованием экспериментов с вращающимся барабаном. Выполнены численные исследования особенностей движения и упаковки смеси частиц под воздействием центробежной силы и вибрации. Разработано экспериментальное оборудование для исследований по центробежному компактированию и лазерному спеканию порошковых композитов. Синтезированы компакты порошкового оксида алюминия с использованием связующего вещества ПВА под воздействием центробежной силы в 50G. Продемонстрировано успешное спекание порошковых композитов из алюминиевого сплава при различных настройках лазера.

Зерттеу нәтижелері: 2023 жылы центрифугалық күшті қолдана отырып, жаңа аддитивтік өндіру технологиясы әзірленді. ДЭӘ көмегімен күрделі пішінді ұнтақтардың ағындылығы және тығыздау қасиеттерін зерттеу үшін теориялық талдау жүргізілді. Модельдеу үшін ұнтақтардың пішіндері мен өлшемдерінің таралуы шын ұнтақтардың пішіндері мен өлшемдеріне барынша жақын етіп таңдалды. ДЭӘ үлгісі ұнтақтардың эксперименттік түрде өлшенген табиғи беткейінің бұрыштары арқылы калибрленді. Ұнтақтардың динамикалық козғалыс ағын қасиеттерін сандық бағалау айналмалы барабан тәжірибелерін қолдану арқылы жүзеге асырылды. Центрифугалық күш пен вибрация әсері арқылы ұнтақтар қоспасының қозғалыс ерекшеліктері және тығыздалуы бойынша сандық зерттеулері жүргізілді. Ұнтақты композиттерді центрифугалық тығыздау және лазер арқылы күйдіру бойынша зерттеулер үшін тәжірибелік центрифугалық машина дайындалды. Алюминий оксидінің ұнтақтары 50G центрифугалық күштің әсерінен ПВА байланыстырғышын қолданып синтезделді. Әртүрлі лазерлік қуат көздерін қоладынып, қондырғыларда алюминий қорытпасының ұнтақ композиттерін сәтті лазерлік күйдірулерден жүргізілді.

Разработана центробежная установка, позволяющяя достичь значительного ускорения (850G), для упаковки и спекания порошков.

Ұнтақтарды тығыздау және күйдіру үшін айтарлықтай жылдамдыққа (850G) қол жеткізуге мүмкіндік беретін центрифугалық қондырғы әзірленді.

Полученные результаты могут быть использованы для создания новых технологий аддитивного производства в машиностроении, судостроении, аэрокосмической и оборонной промышленности.

Алынған нәтижелер аддитивті өндіріс үшін машина жасау, кеме жасау,аэроғарыш және қорғаныс өндіріс саласында жаңа технологияларды құруға қолданылады.

UDC indices
55.23.13
International classifier codes
55.23.13;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Аддитивное производство; Центробежное уплотнение порошка; Лазерное спекание; Композиционные материалы; Программное обеспечение;
Key words in Kazakh
Қоспа өндірісі; Центрифугалы ұнтақ тығыздығы; Лазерлі біріктіру; Композитті материалдар; Бағдарламалы қамтамасыздандыру;
Head of the organization Илесанми Адесида Кандидат технических наук / Профессор
Head of work Гольман Борис Моисеевич Doctor of Engineering / Associate Professor
Native executive in charge