Российские ученые запатентовали метод моделирования литья для двигателей

Фото из открытых источников

Исследователи из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) представили уникальную разработку в сфере двигателестроения, запатентовав первый в России метод моделирования кристаллизации алюминиевых сплавов. Об этом рассказал заместитель директора Политехнического института ЮУрГУ Иван Ердаков в беседе с ТАСС.

Созданный учеными метод позволяет точно спрогнозировать физико-механические свойства деталей еще на этапе проектирования, что имеет важнейшее значение для машиностроительной и судостроительной отраслей. В рамках проекта была разработана и зарегистрирована специальная компьютерная программа, предназначенная для моделирования процессов, происходящих в металле в момент его затвердевания. По словам Ердакова, "впервые в России была решена научная задача высокоточного прогнозирования характеристик алюминиевых отливок, что позволит значительно сократить количество бракованных изделий".

Процесс литья остается наиболее востребованной технологией при производстве деталей сложной формы, особенно в двигателестроении — до 80% компонентов изготавливаются именно этим способом. Однако непредсказуемость кристаллизации сплава делает каждую отливку уникальной, что зачастую приводит к производственным проблемам и потере материалов. Новый алгоритм позволяет полностью визуализировать процесс формирования литой структуры еще до запуска в реальное производство. Программа моделирует поведение жидкого алюминия внутри формы, предсказывая, как именно будет проходить затвердевание и какие свойства получит готовая деталь.

Благодаря этой технологии можно заблаговременно выявить возможные дефекты, оценить прочность изделия и внести коррективы в процесс до того, как начнется реальное изготовление. Это существенно снижает производственные издержки, сокращает сроки выхода новых разработок на рынок и улучшает качество конечного продукта.

Разработка может применяться при производстве деталей для авиационной, автомобильной, а также судостроительной промышленности. Эффективность технологии была подтверждена в ходе лабораторных и промышленных испытаний: исследовано более 30 образцов, изготовленных как в лабораторных условиях, так и на реальных предприятиях. Эти испытания подтвердили высокую точность работы программы и ее пригодность к промышленному использованию.