Elektromagnetiniai metalų 3D spausdinimo metodai

Duration of the project

01.06.2024. - 15.11.2024.

Countries and institutions involved in the project

flag-LV
Latvijos universitetas
flag-DE
Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf

Projekto vadovas

Dr. Imants Kaldre

Projekto tikslai

Metalo adityvinė gamyba – tai sparčiai auganti nauja technologija, atverianti platų pritaikymo spektrą. Reikalingos aukštos kokybės žaliavos su nuspėjamomis savybėmis ir elgesiu veikiant karščiui. Taip pat būtina užtikrinti, kad išlydytas metalas kiekvieną kartą elgtųsi vienodai. Metalo adityvinės gamybos metu, naudojant lazerį arba elektros lanką, išlydomas nedidelis kiekis metalo, kuris vėliau sustingsta reikiamoje vietoje. Norint užtikrinti tikslų ir kontroliuojamą procesą, labai svarbu kontroliuoti šilumos ir skysčio perdavimą lydymosi ir kietėjimo metu.

Yra žinoma, kad magnetohidrodinaminiai (MHD) metodai yra veiksmingi kontroliuojant skystą metalą Lorenco jėgomis. Yra keletas skirtingų MHD metodų, pvz., statinis magnetinis laukas, kintamasis magnetinis laukas, impulsinis magnetinis laukas, taip pat jų deriniai, kurie gali būti naudojami įvairiems tikslams siekiant pagerinti metalo 3D spausdinimą. Tiek HZDR, tiek LU turi ilgametę patirtį taikomųjų MHD tyrimų ir medžiagų mokslo srityse. Be to, HZDR turi didelę patirtį atliekant skystųjų metalų srautų ir kietėjimo in situ tyrimus naudojant rentgeno ir neutronų radiografiją. Planuojama apjungti HZDR kompetencijas skystųjų metalų rentgenografijoje tiriant MHD srautus su dabartiniais LU Fizikos instituto (IPUL) tyrimais metalo 3D spausdinimo srityje.

Šio projekto tikslas – stiprinti dalyvaujančių institucijų (HZDR ir IPUL) bendradarbiavimą, didinti abiejų institucijų jaunųjų mokslininkų bendradarbiavimą metalo 3D spausdinimo ir metalinių medžiagų magnetohidrodinaminių apdirbimo metodų srityse, orientuojantis taip pat į elektromagnetinio metodo sąveiką su pačiu metalo 3D spausdinimo procesu. Tai bus pasiekta organizuojant mainų vizitus ir bendrus seminarus šia tema.

Taip pat planuojama atlikti pirmąjį bandomąjį rentgeno spindulių rentgenografijos eksperimentą HZDR, siekiant suprasti aliuminio lydinių kietėjimo analizės ir tyrimo metodo, kuris tiriamas IPUL, ribas ir galimybes.

Planuojami viešieji projekto renginiai ir jų datos

2024 m. rugsėjis – HZDR atstovo kviestinė paskaita LU apie naujausius pasiekimus skystųjų metalų srauto matavimo technikoje naudojant rentgeno spindulių rentgenografiją HZDR (dr. Mārtiņš Sarma).

2024 m. lapkritis – LU atstovų kviestinė paskaita HZDR apie projektą ir naujausius pasiekimus LU tiriant metalų 3D spausdinimo magnetohidrodinaminius metodus susijusioje srityje (lektoriai dr. Imants Kaldre, dr. Matīss Kalvāns).

Projekto tiesioginė ir netiesioginė tikslinė grupė ir jų dalyvių skaičius

Tiesioginė tikslinė grupė: abiejų tyrimų grupių tyrinėtojai ir doktorantai, dalyvaujantys susitikimuose / seminaruose, susijusiuose su mokslinėmis temomis (radiografiniai tyrimai ir adityvinė gamyba), ir diskusijose apie galimą mokslinio bendradarbiavimo ir mainų ateitį.

Netiesioginė tikslinė grupė: viešojo seminaro, kuris vyks Latvijos universitete ir Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, lankytojai bendradarbiavimo partnerio delegacijos vizito metu.