Исследователи из США применили искусственный интеллект, чтобы подобрать режимы 3D-печати для высокопрочного металлического сплава GRCop-42. Этот материал, разработанный NASA, состоит из меди, хрома и ниобия, выдерживает экстремальные температуры и используется в ракетных двигателях. Но у него есть серьезный недостаток: для печати требуется мощное и дорогое оборудование, доступное далеко не всем.
Обычно инженеры тестируют параметры вручную, перебирая сотни вариантов. Но в этом случае возможных комбинаций — больше 100 миллионов. Каждый эксперимент стоит сотни долларов, а анализ качества отпечатка занимает несколько дней. К тому же многие конфигурации просто плавят материал, и попытка оказывается неудачной.
Инженеры взяли данные 37 предыдущих провальных экспериментов и обучили на них алгоритм. Модель ИИ оценивала, насколько перспективна та или иная настройка, и предлагала небольшие партии новых вариантов для проверки. При этом она стремилась не только найти работающие режимы, но и исследовать те области параметров, где прогноз был наименее уверенным — это помогало улучшать саму модель.
За три месяца ученые провели 40 экспериментов. Итог — шесть успешных конфигураций, включая режим с мощностью лазера всего 500 ватт. Раньше напечатать GRCop-42 на таком уровне не удавалось. Это значит, что сплав становится доступным для университетов, небольших лабораторий и компаний, у которых нет сверхмощных промышленных установок. Снижается не только порог входа, но и расход энергии, износ оборудования и затраты на постобработку.
Руководитель проекта признает, что успех не был гарантирован. Каждый эксперимент сопряжен с неопределенностью, а цена ошибки высока. Но именно поэтому, по словам исследователей, результат оказался особенно ценным.
Разработанный подход универсален: его можно адаптировать для других сплавов и технологий аддитивного производства. А в более широком смысле — для любых научных задач, где успех случается редко, а проверять все возможные варианты вручную слишком дорого и долго.
Читайте также:
Ядерные реакторы планируют печатать на 3D-принтере
Искусственный интеллект ускоряет разработку эффективных и экологичных самолетов
«Росатом» запускает 3D-печать из меди компонентов для электроники и аэрокосмоса