The object of research, development or design (in Russian) : Система и технология аддитивного производства, направленная на изготовление критически важных металлических объектов для нужд обороны.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қорғаныс қажеттіліктері үшін маңызды металл объектілерін шығаруға бағытталған қосымша өндіріс жүйесі мен технологиясы.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является исследование параметров и разработка аддитивной установки, в которой метод селективного лазерного плавления адаптирован для печати металлических объектов из стандартного металлического порошка

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - стандартты металл ұнтағынан металл заттарды басып шығару үшін таңдамалы лазерлік балқыту әдісі бейімделген параметрлерді зерттеу және қосымша қондырғыны әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Применён комплекс аналитических, моделирующих, экспериментальных и инженерно-технических методов. Проведён анализ существующих технологий селективного лазерного плавления (SLM) и влияния морфологии металлических порошков на плотность и качество сплава. Сформулирована гипотеза о компенсации дефектов при комбинированном применении порошков различной формы. Для обоснования двухэтапного процесса SLM использованы методы имитационного и численного моделирования термомеханических процессов. Разработана лабораторная установка и проведены эксперименты по послойному формированию материала на открытой поверхности с использованием принципа «переполнения и самовыравнивания». Для управления процессом применены методы инженерного проектирования и интеграции программно-технических средств на базе прошивки Klipper, адаптированной под управление лазерным модулем и синхронизацию подачи порошков.

Методы исследования (на казахском) : Аналитикалық, модельдеу, эксперименттік және инженерлік-техникалық әдістердің кешені қолданылды. Селективті лазерлік балқыту (SLM) технологиялары мен металл ұнтағы морфологиясының тығыздық пен қорытпа сапасына әсеріне талдау жүргізілді. Әр түрлі пішінді ұнтақтарды біріктіріп қолдану арқылы ақауларды өтеу туралы гипотеза тұжырымдалды. Екі сатылы SLM процесін негіздеу үшін термомеханикалық процестердің имитациялық және сандық модельдеу әдістері пайдаланылды. Ашық бетте материалды қабаттап қалыптастыру бойынша «артық толтыру және өзін-өзі тегістеу» қағидатына негізделген зертханалық қондырғы әзірленіп, тәжірибелер жүргізілді. Процесті басқару үшін лазерлік модульді басқаруға және ұнтақ беруді синхрондауға бейімделген Klipper микробағдарламасы негізінде инженерлік жобалау және бағдарламалық-техникалық интеграциялау әдістері қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведён анализ процесса селективного лазерного плавления (SLM), выявивший влияние формы металлического порошка на плотность и качество сплава: порошки произвольной формы вызывают усадку и пористость слоя. Предложена двухэтапная SLM-технология с комбинированием порошков произвольной и сферической формы, обеспечивающая компенсацию дефектов. Разработана лабораторная установка с открытой поверхностью и принципом «переполнения и самовыравнивания», а также программно-технические решения на базе прошивки Klipper для управления подачей и синхронизацией процессов. Создан прототип установки, подтвердивший эффективность технологии; подана заявка на патент № 2025/0348.1 от 16.04.2025 г.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Селективті лазерлік балқыту (SLM) процесіне талдау жүргізіліп, металл ұнтағының пішіні қорытпаның тығыздығы мен сапасына әсер ететіні анықталды: еркін пішінді ұнтақтар қабаттың шөгуі мен кеуектілігін тудырады. Еркін және сфералық пішінді ұнтақтарды біріктіріп қолдануға негізделген екі сатылы SLM технологиясы ұсынылды, ол ақауларды өтеуді қамтамасыз етеді. Ашық бетке және «артық толтыру мен өзін-өзі тегістеу» қағидатына негізделген зертханалық қондырғы, сондай-ақ процестерді басқару мен синхрондау үшін Klipper микробағдарламасы базасында бағдарламалық-техникалық шешімдер әзірленді. Технологияның тиімділігін растаған қондырғының прототипі жасалып, 2025 жылғы 16 сәуірдегі № 2025/0348.1 патентке өтінім берілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанная аддитивная установка лабораторного типа предназначена для исследования технологии селективного лазерного плавления (SLM) с комбинированным использованием порошков различной формы. Конструкция открытая, реализует принцип «переполнения и самовыравнивания», что исключает необходимость жёсткой платформы и сложной калибровки. Система подачи включает два контейнера для порошков произвольной и сферической формы, обеспечивая двухэтапное плавление с компенсацией усадки. Материал подаётся шнековым дозатором, толщина слоя регулируется в пределах 50–150 мкм, рабочая зона — 150×150×100 мм. Лазер мощностью 50–100 Вт управляется через прошивку Klipper, синхронизируя подачу порошка и движение скребка. Установка весит менее 30 кг, потребляет до 300 Вт и готова к работе за 10 минут. Себестоимость одного образца оценивается в 5 млн. тенге, печать детали 50×50×10 мм — до 5000 тенге. Коэффициент использования порошка превышает 90 %, время формирования слоя 20–50 секунд. Установка полуавтоматическая, ремонтопригодная и пригодна для полевого применения.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Зертханалық типтегі әзірленген аддитивті қондырғы әртүрлі пішіндегі ұнтақтарды біріктіріп қолдана отырып, селективті лазерлік балқыту (SLM) технологиясын зерттеуге арналған. Ашық құрылым «асып төгілу және өзін-өзі тегістеу» қағидатына негізделген, бұл қатты платформа мен күрделі калибрлеу қажеттілігін жояды. Ұнтақ беру жүйесі екі контейнерден тұрады — еркін және сфералық пішінді ұнтақтарға арналған, бұл шөгу өтемімен екі кезеңді балқытуды қамтамасыз етеді. Материал шнекті дозатор арқылы беріледі, қабат қалыңдығы 50–150 мкм аралығында реттеледі, жұмыс аймағы — 150×150×100 мм. Қуаты 50–100 Вт болатын лазер Klipper бағдарламалық ортасы арқылы басқарылады, ол ұнтақ беруді және тегістеуіш қозғалысын синхрондайды. Қондырғының салмағы 30 кг-нан аз, қуат тұтынуы 300 Вт-қа дейін, жұмысқа дайындалу уақыты — 10 минуттан аспайды. Бір тәжірибелік үлгінің өзіндік құны шамамен 5 млн теңге, ал 50×50×10 мм өлшемді детальды басып шығару құны 5000 теңгеге дейін бағаланады. Ұнтақты пайдалану коэффициенті 90%-дан асады, қабат қалыптастыру уақыты 20–50 секунд. Қондырғы жартылай автоматтандырылған, қызмет көрсетуі оңай және далалық жағдайда қолдануға жарамды.

Level of implementation (in Russian) : Разработанная установка находится на уровне технологической готовности TRL-3 — подтверждение концепции и работоспособности в лабораторных условиях. Проведены экспериментальные испытания с успешной демонстрацией послойного формирования металлических образцов. Конструкция и алгоритмы управления адаптированы для перехода к прототипу полевого исполнения (TRL-6), пригодному для эксплуатации в мобильных и автономных условиях. Технология может быть внедрена в исследовательских лабораториях, военных учебных заведениях и центрах инженерных разработок для обучения, тестирования и малосерийного производства металлических деталей. При доработке до промышленного прототипа установка готова к практическому применению в мобильных ремонтно-восстановительных комплексах МЧС и оборонного сектора.

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірленген қондырғының технологиялық дайындық деңгейі TRL-3 сатысында – зертханалық жағдайда тұжырымдаманың дұрыстығы мен жұмыс қабілеттілігі расталды. Металл үлгілерін қабат-қабат қалыптастыру бойынша эксперименттік сынақтар сәтті жүргізілді. Құрылым мен басқару алгоритмдері далалық үлгі (TRL-6) деңгейіне дейін жетілдіруге бейімделген, бұл оны мобильді және автономды жағдайда пайдалануға мүмкіндік береді. Технологияны зерттеу зертханаларында, әскери жоғары оқу орындарында және инженерлік әзірлеме орталықтарында оқыту, сынақтан өткізу және металл бөлшектердің шағын сериялы өндірісі үшін енгізуге болады. Өнеркәсіптік прототипке дейін жетілдірілген жағдайда, қондырғыны ТЖМ мен қорғаныс секторының мобильді жөндеу-қалпына келтіру кешендерінде тәжірибелік мақсатта қолдануға толықтай болады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность результатов проекта заключается в снижении себестоимости печати металлических деталей

Efficiency (in Kazakh) : Жоба нәтижелерінің тиімділігі металл бөлшектерді басып шығару құнын төмендетуде жатыр

Field of application (in Russian) : Целевыми потребителями полученных результатов являются МО РК, оборонные предприятия МО РК, предприятия по выпуску изделий двойного назначения, автомобилестроительные предприятия, конструкторские бюро и другие заинтересованные

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің мақсатты тұтынушылары Қазақстан Республикасы Қорғаныс министрлігі, Қазақстан Республикасы Қорғаныс министрлігінің қорғаныс кәсіпорындары, қосарлы мақсаттағы бұйымдарды шығаратын кәсіпорындар, автомобиль жасау кәсіпорындары, конструкторлық бюролар және басқа да мүдделі ұйымдар болып табылады.