Прорыв в 3D-печати металлов: российские ученые создали ИИ-систему для контроля качества в реальном времени

Исследователи Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) разработали интеллектуальную систему диагностики, способную в режиме реального времени отслеживать и прогнозировать стабильность процессов 3D-печати металлических изделий. За технологию, которая сочетает методы машинного обучения и физики нелинейных процессов, университет получил евразийский патент.

Разработка представляет собой инновационный способ электродуговой 3D-печати с функцией интеллектуального контроля динамической устойчивости. В ходе печати система непрерывно собирает данные о силе тока, напряжении дуги и акустических сигналах, образующихся в процессе наплавки. Эти параметры объединяются в так называемый «энерго-акустический сигнал», который затем анализируется с использованием нейросети типа BiLSTM — рекуррентной модели, способной выявлять временные зависимости в потоках данных.

Ключевой инновацией стало использование фрактальной размерности энерго-акустического портрета как индикатора стабильности процесса. Если этот показатель превышает пороговое значение 2,5, система классифицирует печать как потенциально неустойчивую. Благодаря высокоточной предиктивной модели (точность — 91%), технология позволяет предсказывать возможные отклонения за 0,1 секунды до их появления и корректировать параметры печати на лету.

Наша разработка решает одну из ключевых проблем аддитивного производства — непредсказуемость процесса и сложность контроля качества в реальном времени.

• Дмитрий Шатагин, руководитель проекта

Патент на изобретение действует в восьми странах Евразийского патентного соглашения, включая Россию, Беларусь и Казахстан. Новая технология может быть востребована не только в аддитивном производстве, но и в других направлениях металлургии, где требуется точный и надёжный контроль качества.

Источник: Минобрнауки РФ
Фото: НГТУ