Специалисты НГТУ разработали технологию, которая с помощью искусственного интеллекта в реальном времени отслеживает и прогнозирует стабильность 3D-печати металлических деталей. Система анализирует электрические и акустические сигналы, предотвращая появление дефектов с точностью 91%.
Специалисты Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева получили евразийский патент на инновационную технологию, объединяющую 3D-печать с интеллектуальной системой контроля качества. Эта система мониторинга и прогнозирования работает параллельно с процессом 3D-печати металлических изделий методом электродуговой наплавки. В отличие от существующих аналогов, она не только оценивает текущее состояние печати в реальном времени, но и прогнозирует его стабильность.
Ключевая особенность технологии — применение искусственного интеллекта для анализа комплексных данных, включая силу тока, напряжение электрической дуги и акустические сигналы, возникающие во время печати. На их основе формируется «энерго-акустический сигнал», который анализируется рекуррентной нейронной сетью BiLSTM. Система классифицирует процесс как «устойчивый» или «неустойчивый» на основе фрактальной размерности сигнала. Если показатель превышает пороговое значение 2,5, процесс считается нестабильным, что может привести к дефектам.
Нейронная сеть, обученная на экспериментальных данных, предсказывает поведение системы на 0,1 секунды вперед с точностью 91%. Это позволяет оперативно корректировать параметры печати, предотвращая появление пор, шлаковых включений и непроплавлений, которые снижают прочность изделий. Технология может применяться не только в аддитивном производстве, но и в других областях обработки металлов, где важна точность.
«Наша разработка решает одну из ключевых проблем аддитивного производства — непредсказуемость процесса и сложность контроля качества в реальном времени».
Дмитрий Шатагин, руководитель проекта, доцент кафедры «Технология и оборудование машиностроения» НГТУ
Патент действует в восьми странах — участницах Евразийской патентной конвенции.