Elektromagnētiskās metodes metālu 3D printēšanai

Elektromagnētiskās metodes metālu 3D printēšanai

Īstenošanas periods: 01.06.2024-15.11.2024

Sadarbības partneri: Latvijas Universitātes Fizikas Institūts un Helmholca centrs Drēzdenē

Metāla aditīvā ražošana ir strauji augoša, jauna tehnoloģija, kas paver plašu pielietojumu klāstu. Nepieciešamas augstas kvalitātes izejvielas, kurām ir paredzamas īpašības un uzvedība karstuma ietekmē. Ir arī jānodrošina, lai kausētais metāls katru reizi darbotos vienādi. Metāla aditīvās ražošanas laikā ar lāzera vai elektriskā loka palīdzību tiek izkausēts neliels metāla daudzums, kas pēc tam sacietē vajadzīgajā vietā. Siltuma un šķidruma pārneses kontrole kausēšanas un sacietēšanas laikā ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu precīzu un kontrolētu procesu.

Ir zināms, ka magnetohidrodinamiskās (MHD) metodes ir efektīvas, lai kontrolētu šķidro metālu ar Lorenca spēkiem. Ir vairākas dažādas MHD metodes, piem. statiskais magnētiskais lauks, mainīgais magnētiskais lauks, impulsu magnētiskais lauks kā arī to kombinācijas, kuras var izmantot dažādiem mērķiem, lai uzlabotu metāla 3D drukāšanu. Gan HZDR, gan UL ir ilgstoša pieredze lietišķās MHD pētījumos, kā arī materiālu zinātnē. Turklāt HZDR ir liela pieredze šķidro metālu plūsmu un sacietēšanas in situ pētījumu veikšanā, izmantojot rentgena un neitronu radiogrāfiju. Plānots apvienot HZDR kompetences šķidro metālu rentgenogrāfijā, lai pētītu MHD plūsmas ar IPUL pašreizējo pētniecību metālu 3D printēšanā.

Šī projekta mērķis ir stiprināt sadarbību starp iesaistītajām institūcijām (HZDR un IPUL), palielināt sadarbību starp abu institūciju jaunajiem pētniekiem par metāla 3D drukas tematiku un metāla materiālu apstrādes magnetohidrodinamiskajām metodēm, kā arī kā elektromagnētiskās metodes mijiedarbība ar pašu metāla 3D drukas procesu. Tas tiks panākts, organizējot pieredzes apmaiņas vizītes un kopīgus seminārus par šo tēmu.

Plānots arī veikt pirmo pilota rentgena rentgenogrāfijas eksperimentu HZDR, lai izprastu alumīnija sakausējumu sacietēšanas analīzes un izpētes metodes robežas un iespējamību, kas tiek pētīta IPUL.