Начальная страница
Лаборатории| В.А. Бородин |
Научный руководитель: Бородин Владимир Алексеевич
Тема: Создание цифрового двойника теплового узла для реализации аддитивных технологий получения изделий из расплава.
Аддитивными технологиями называют перспективные технологии производства деталей сложной формы по трехмерной компьютерной модели (СAD-модели) путем послойной кристаллизации — в противоположность так называемому вычитающему производству (например, традиционной механической обработке). Существует целый класс аддитивных технологий, из которых наибольший интерес с точки зрения технического применения представляют технологии получения изделий из металлов, сплавов, а также тугоплавких оксидов и эвтектических композитов. Как правило, в этих методах исходный материал в зону плавления подается в виде заранее приготовленных порошков, стержней, либо проволоки. В лаборатории управляемого роста кристаллов ИФТТ РАН и на предприятии Экспериментальный завод научного приборостроения со Специальным конструкторским бюро РАН (ФГУП ЭЗАН) разрабатывается новая аддитивная технология, в которой не требуются заранее приготовленные порошки или калиброванная проволока. В зону кристаллизации подается расплав из специального контейнера. При этом фронт кристаллизации может быть многократно увеличен и существенно расширяется спектр материалов, к которым могут быть применимы принципы 3D-печати. Создание и применение цифровых двойников, описывающих процесс кристаллизации, движение расплава, влияние гидростатического и гидродинамического давления в расплаве, влияние давления газов над поверхностью расплава на устойчивость процесса кристаллизации, как показали наши исследования [1], позволяет существенно сократить затраты на разработку новых промышленных технологий и повысить их эффективность.
[1] A.V Borodin, V.A. Borodin. Numerical simulation of the distribution of individual gas bubbles in shaped sapphire crystals/ J.Crystal Growth 478(2017)180-186
У студента должно быть умение или желание осуществлять математическое моделированиев среде COMSOL. Помощь и поддержку ему окажут д.т.н. Бородин А.В., чл-корр. Бородин В.А., к. ф.-м.н. Юдин М.В., к.т.н. Новиков Д.О.
Работа по созданию новой аддитивной технологии в настоящее время финансируется фондом Бортника. При успешной работе мы готовы к финансовому поощрению студента.
