Прямая печать с джоулевым нагревом: электрический метод аддитивного производства для изготовления конструкций в космосе

Дата публикации: 06-08-2026 13:16:22

Потребность в производстве непосредственно в космосе стимулирует разработку компактных и энергоэффективных технологий аддитивного производства (АП) металлов. В этой работе предложен и исследован новый процесс аддитивного производства с джоулевым нагревом (Joule-Heating Additive Manufacturing, JHAM), основанный на эффекте Джоуля-Ленца и предназначенный для прямого формирования металлических конструкций. Для моделирования многослойного осаждения проволоки из нержавеющей стали 304 разработана полностью связанная термоэлектромеханическая конечно-элементная модель. Она раскрывает эволюцию характерного температурного поля в форме бивня, а также влияние силы тока, скорости и ширины контакта. Экспериментально изготовлены однопроходные пятислойные стенки; систематически изучено влияние параметров процесса на макроструктуру, геометрию (ширину, высоту и коэффициент перекрытия), шероховатость поверхности (Ra, Rz) и твердость поперечного сечения. Наилучшее макроскопическое качество получено при токе 120 А, скорости 200 мм/мин и ширине контакта 1,0 мм. С увеличением тока ширина формируемого валика и коэффициент перекрытия возрастают, а высота уменьшается. Увеличение скорости, напротив, снижает ширину и перекрытие, но увеличивает высоту. Шероховатость поверхности и твердость изменяются немонотонно; минимальное значение Ra составило 0,142 мкм. Расчетные и экспериментально измеренные напряжения хорошо согласуются, подтверждая корректность мультифизической модели: расхождение не превышает 10%. Благодаря низкому энергопотреблению (менее 1 кВт) и простой архитектуре JHAM представляет интерес для орбитального изготовления металлических компонентов.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	На МКС произведена очередная деталь на 3D-принтере, созданного для печати ...	7	8	27-06-2026
2	Отличные новости приходят из МГТУ имени Баумана, где ведутся передовые ...	0	6.43	06-08-2026
3	Легче, прочнее, надежнее: как инженеры Бауманки создают технологию 3D-печати будущего ...	1	7.3	06-08-2026
4	Специалисты МГТУ имени Баумана создают инновационную технологию 3D-печати, которая способна ...	0	6.37	06-08-2026
5	В России открыли способ создания сверхпрочных материалов для авиации и космической техники	7	8	17-06-2026
6	## Создание датчиков-структур в космической среде для генерации биоультразвуковых сигналов ...	0	8.14	27-07-2026
7	Астронавт на МКС напечатала деталь из металла С 2024 года ...	0	8.97	23-07-2026
8	Астронавт на МКС напечатала деталь из металла С 2024 года ...	0	8.97	23-07-2026
9	🔬💥 Металл, который сам себя делает прочнее: революция в сплавах ...	8	7	10-07-2026
10	Enhancement of Tribological and Mechanical Properties via Soda-Lime Silica Glass Reinforced Al-Mg-Zn Matrix Composite [version 1; peer review: 2 approved, 1 approved with reservations]	0	12.86	17-07-2026

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 10. Тональность: 0. Информативность: 9.6. Источник: vk.com.