Реализованные проекты и опыт

Программный комплекс «Виртуальный 3D-принтер» предназначен для проектирования и моделирования процессов аддитивного производства металлических изделий по технологиям СЛС и ПЛВ. Наша команда разработала часть расчетных модулей, позволяющих точно прогнозировать свойства изделий и режимов печати, что делает процесс аддитивного производства более эффективным и предсказуемым. В целом данный комплекс решает глобальную задачу цифровизации аддитивных технологий в России.

Цель проекта — разработка цифрового двойника установки для производства высококачественных сферических металлических порошков по технологии индукционного плавления электрода с распылением газом — EIGA (Electrode Induction Melting Gas Atomization). С помощью численного моделирования оптимизирована геометрия индуктора и форсунок, а также определены оптимальные режимы плавления и распыления, позволяющие обеспечить высокий выход целевой фракции порошка с заданными характеристиками.

Разработан расчетный модуль для математического моделирования физических процессов, сопровождающих 3D-печать металлом по технологии Binder Jetting. Модель позволяет прогнозировать эволюцию микроструктуры материала, включая тепломассоперенос, выжигание связующего и рост кристаллических зерен. Решение реализовано на C# как самостоятельное консольное приложение. Данная разработка позволяет значительно сократить затраты на экспериментальные испытания и оптимизировать технологические режимы спекания.

Направление представляет собой комплексное моделирование физических процессов в индуктивно-связанной плазме (ИСП). Разработанные гибридные модели объединяют в себе расчет газодинамики, электромагнитных полей и динамики частиц, что позволяет решать как прикладные задачи — такие как оптимизация технологии обработки и синтеза металлических порошков для 3D-печати, так и фундаментальные — анализ стабильности ИСП в аналитических спектрометрах. Модели позволяют виртуально тестировать режимы работы установок, заменяя дорогостоящие натурные эксперименты.

Проведено численное моделирование потока газа в промышленной дымовой трубе с использованием ПК OpenFOAM. Полученные данные позволили точно определить зоны с оптимальными параметрами потока — идеальные высоты для установки измерительного оборудования. На основе результатов анализа метрологических характеристик и экономической эффективности разработаны рекомендации по монтажу систем контроля выбросов, обеспечивающие достоверность данных при минимальных затратах.