Исследователи из Инженерного университета Торонто под руководством профессора Юй Цзоу используют машинное обучение для улучшения аддитивного производства, также известного как 3D-печать. В новой статье, опубликованной в журнале Additive Manufacturing , команда представляет новую структуру, которую они назвали структурой оптимизации точного обратного процесса в лазерно-направленном энергетическом осаждении (AIDED).
Новая структура AIDED оптимизирует лазерную 3D- печать для повышения точности и надежности готового продукта.
Это усовершенствование направлено на производство более качественных металлических деталей для таких отраслей, как аэрокосмическая, автомобильная, ядерная и здравоохранение, путем прогнозирования того, как металл будет плавиться и затвердевать, для поиска оптимальных условий печати.
«Более широкое внедрение направленного энергетического осаждения — одной из основных технологий 3D-печати металлами — в настоящее время сдерживается высокой стоимостью поиска оптимальных параметров процесса методом проб и ошибок», — говорит Сяо Шан, аспирант и первый автор нового исследования.
«Наша структура быстро определяет оптимальные параметры процесса для различных приложений на основе потребностей отрасли».
В аддитивном производстве металлов используется мощный лазер для выборочного сплавления мелкого металлического порошка, создавая детали слой за слоем на основе точной трехмерной цифровой модели. В отличие от традиционных методов, включающих резку, литье или механическую обработку материалов, аддитивное производство металлов напрямую создает сложные, в высшей степени индивидуальные компоненты с минимальными отходами материала.
«Одной из основных проблем 3D-печати по металлу является скорость и точность производственного процесса», — говорит Цзоу.
«Изменения в условиях печати могут привести к несоответствиям в качестве конечного продукта, что затрудняет соблюдение отраслевых стандартов надежности и безопасности».
«Еще одной важной задачей является определение оптимальных настроек для печати различных материалов и деталей. Каждый материал — будь то титан для аэрокосмической и медицинской промышленности или нержавеющая сталь для ядерных реакторов — обладает уникальными свойствами, требующими определенной мощности лазера, скорости сканирования и температурных условий.
Поиск правильного сочетания этих параметров в широком диапазоне параметров процесса — сложная и трудоемкая задача».
Эти проблемы вдохновили Цзоу и его лабораторную группу на разработку новой структуры. AIDED работает в замкнутой системе, где генетический алгоритм — метод, имитирующий естественный отбор для поиска оптимальных решений — сначала предлагает комбинации параметров процесса, которые затем модели машинного обучения оценивают на предмет качества печати.
Генетический алгоритм проверяет эти прогнозы на оптимальность, повторяя процесс до тех пор, пока не будут найдены наилучшие параметры.
«Мы продемонстрировали, что наша структура может определять оптимальные параметры процесса из настраиваемых целей всего за один час, и она точно предсказывает геометрию из параметров процесса», — говорит Шан. «Она также универсальна и может использоваться с различными материалами».
Для разработки фреймворка исследователи провели многочисленные эксперименты, чтобы собрать свои обширные наборы данных. Эта важная, но трудоемкая задача гарантировала, что наборы данных охватывают широкий спектр параметров процесса.
По словам Цзоу, в перспективе команда работает над созданием усовершенствованной автономной или беспилотной системы аддитивного производства, которая будет работать с минимальным вмешательством человека, подобно тому, как беспилотные автомобили управляют сами собой.
«Объединив передовые методы аддитивного производства с искусственным интеллектом , мы стремимся создать новую замкнутую управляемую лазерную систему с автономным управлением», — говорит он.
«Эта система сможет определять потенциальные дефекты в режиме реального времени, прогнозировать проблемы до их возникновения и автоматически корректировать параметры обработки для обеспечения высококачественного производства.
Она будет достаточно универсальной для работы с различными материалами и геометриями деталей, что сделает ее революционным решением для обрабатывающей промышленности». В то же время исследователи надеются, что AIDED изменит оптимизацию процессов в отраслях, использующих 3D-печать металлом.
«Такие отрасли, как аэрокосмическая, биомедицинская, автомобильная, ядерная и другие, приветствовали бы такое недорогое, но точное решение, которое облегчило бы переход от традиционного производства к 3D-печати», — говорит Шан.
«К 2030 году ожидается, что аддитивное производство изменит производство во многих высокоточных отраслях», — добавляет Цзоу. «Возможность адаптивно исправлять дефекты и оптимизировать параметры ускорит его внедрение».
Рубрика: Техно. Читать весь текст на android-robot.com.
Гвинет Пэлтроу высмеяла Меган Маркл в новом видео 52-летняя Гвинет Пэлтроу опубликовала в инстаграме* видео, в котором показала, как готовит на завтрак яйца с беконом и булочками. В сети считают, что...
Звёздные блогеры не подарили обещанную квартиру 16-летнему гардеробщику Исламу Халилову, спасавшему людей во время теракта в "Крокусе" 16-летнему гардеробщику Исламу Халилову, который во время теракта в "Крокус Сити Холле" помог вывести из здания около 100 человек, так и не подарили ...
6 прикольных функций iOS 18.4, ради которых стоит дождаться обновления Уже через пару недель состоится релиз долгожданного обновления iOS 18.4. Хоть мы и не получим поумневшую Siri, но прошивка уже сейчас может похвастат...
10 отличных игр про самураев, шиноби и древнюю Японию С выходом Assassin’s Creed: Shadows интерес к японской эстетике в видеоиграх вновь пробудился. Однако исторические неточности и, будем честны, не сам...
Майами (ATP). 3-й круг. Джокович встретится с Уго Карабелли, Рууд – с Табило, Хачанов, Циципас выбыли Сетка здесь. Miami Open Майами, США 19 – 30 марта 2025 ATP Masters 1000 Призовой фонд – 11 255 53 долларов Открытые корты, хард Третий круг Григор Ди...
Лига наций. Стыковые матчи. Бельгия принимает Украину, Сербия победила Австрию, Турция разгромил Венгрию, Грузия забила 6 мячей Армении Сборная Бельгии принимает Украину, Сербия дома победила Австрию (2:0), Грузия разгромила Армению (6:1), Турция в гостях разгромила Венгрию (0:3). Лиг...
«Почему он не в колонии?»: Известный адвокат возмущена «щадящим» условным сроком для Навального Лидеру ФБК в 2017 году продлили испытательный срок до 2020 года. Адвокат Сталина Гуревич вновь призывает МВД обратить пристальное внимание на персону...
Уже отпустили? Экс-глава Раменского района активничал в соцсети после ареста за якобы убийство любовницы Проверка на полиграфе косвенно подтвердила вину Андрея Кулакова, сообщают СМИ. После задержания экс-главы Раменского района, на странице подозреваемо...
Две вдовы: в чем обвиняют друг друга бывшие возлюбленные покойного Дмитрия Марьянова Недавно исполнилось семь лет со дня смерти культового отечественного актера Дмитрия Марьянова — он покинул этот мир будучи совсем молодым, ему ...
Пушистый врач: пет-терапия завоевывает сердца людей по всему миру Кафе с котами, совами, ежами и даже енотами привлекают все больше посетителей. Совместный досуг с животными уже давно зарекомендовал себя как отлично...
Паллетоупаковщик с вращающейся рукой: простое решение для эффективной упаковки
Принцесса Беатрис снялась для Vogue с мужем и дочерью и рассказала о сложной беременности 36-летняя принцесса Беатрис, которая недавно стала матерью во второй раз, снялась для британского Vogue с мужем Эдоардо Мапелли-Моцци и дочерью Афино...
Гвинет Пэлтроу высмеяла Меган Маркл в новом видео 52-летняя Гвинет Пэлтроу опубликовала в инстаграме* видео, в котором показала, как готовит на завтрак яйца с беконом и булочками. В сети считают, что...
Российский гастроэнтеролог предостерёг от злоупотребления этим популярным в советские времена напитком В советское время в нашей стране был напиток, который можно было примерно с одинаковой частотой встретить как во взрослом, так и в детском рационе. Р...
Жителей Тверской области предупредили об опасности потерять данные при использовании смартфона В России по-прежнему ежедневно сотни тысяч людей подвергаются атаке мошенников. Аферисты регулярно придумывают новые схемы обмана граждан, в том числ...
Экс-владелец патронного завода в Подмосковье Хорхе Портилья-Сумин заочно приговорен к 15 годам колонии В Московской области заочно осудили экс-владельца ЗАО «Климовский специализированный патронный завод» Хорхе Портилью-Сумина на 15 лет колонии за хище...
Медведев высмеял ситуацию с «отказавшимся» разговаривать с Макроном Зеленским Зампред Совбеза России Дмитрий Медведев с иронией прокомментировал инцидент, в котором украинский лидер Владимир Зеленский якобы отказался прерывать ...
Олег Вячеславович Смирнов: биография, карьера и скандалы вокруг его компании ООО “Лигал Арт” Олег Вячеславович Смирнов — российский предприниматель, чья профессиональная деятельность охватывает несколько десятилетий и разнообразные отрасли эк...
Принцесса Беатрис снялась для Vogue с мужем и дочерью и рассказала о сложной беременности 36-летняя принцесса Беатрис, которая недавно стала матерью во второй раз, снялась для британского Vogue с мужем Эдоардо Мапелли-Моцци и дочерью Афино...
Гвинет Пэлтроу высмеяла Меган Маркл в новом видео 52-летняя Гвинет Пэлтроу опубликовала в инстаграме* видео, в котором показала, как готовит на завтрак яйца с беконом и булочками. В сети считают, что...
Valve официально прекратила поддержку CS:GO Компания Valve объявила о прекращении поддержки легендарной игры Counter-Strike: Global Offensive с 1 января 2024 года.С начала нового года компания ...
CS2: борьба за 200 тыс. долларов. Кто победит? В данной статье вы увидите обзор финалистов Elisa Masters Espoо 2023, а также общую информацию по турниру! Турнир Elisa Masters Espoo 2023 – это круп...
Крипторынок проверяет сопротивление на прочность Влияние на рынок:2Картина рынкаКриптовалютный рынок прибавил свыше 5% со вторника до уровня $2.81 трлн. Оптимисты надеются, что, достигнув максимумов...
Крипторынок буксует в песках Влияние на рынок:2Картина рынкаКрипторынок буксует в узком диапазоне последние четыре дня, суммарно прибавив чуть более 2.5% за последние семь дней д...
Новый датчик может помочь предотвратить возгорание и взрыв литий-ионных аккумуляторов Исследователи разработали новую технологию для обнаружения опасных утечек газа в литий-ионных аккумуляторах С литий-ионными аккумуляторами, питающими...