3D-печать металлом: Нижегородские инженеры создали систему прогнозирования дефектов

Евразийский патент №050181 выдан коллективу Нижегородского государственного технического университета на инновационную методику мониторинга аддитивного производства. Запатентованная технология совмещает электродуговую наплавку металла с многопараметрической диагностикой процесса формирования изделия.

Созданная система осуществляет сбор и обработку комплексных данных во время печати. Специальные датчики фиксируют колебания электрического тока, изменения напряжения дуги и акустическую эмиссию рабочей зоны. Полученные параметры интегрируются в комбинированный энерго-акустический сигнал для последующего анализа.

Ключевой элемент разработки — алгоритм на основе двунаправленной долгой краткосрочной памяти (BiLSTM), определяющий состояние технологического процесса. Нейросеть оценивает фрактальную размерность сигнала, причем значения выше 2,5 свидетельствуют о вероятной нестабильности формирования металлической структуры.

Согласно документации, представленной исследовательской группой, точность прогнозирования качественных характеристик печатаемых деталей достигает 91%. Система способна заблаговременно выявлять условия для образования микропор, шлаковых включений и зон неполного проплавления материала.

Научный коллектив возглавил кандидат технических наук Дмитрий Шатагин. В состав исследовательской группы вошли также Наталья Клочкова из кафедры технологии и оборудования машиностроения и Максим Аносов, занимающий должность заместителя директора Института промышленных технологий машиностроения.

Действие патента распространяется на восемь стран-участниц Евразийской патентной конвенции. Финансирование проекта, по данным региональных информационных источников, составило приблизительно 50 миллионов рублей, выделенных различными грантовыми программами, включая средства Российского научного фонда.