Ученые Владимирского государственного университета работают над созданием автоматизированной системы управления литьем деталей для протезов, которая может увеличить выпуск производства в девять раз по сравнению с традиционной механической обработкой. Об этом сообщил ТАСС заведующий лабораториями кафедры «Автоматизация, мехатроника и робототехника» и директор ООО «НПЦ «КЕД» Кирилл Давыдов.
Разрабатываемая система предназначена для управления машиной литья под давлением, использующей технологию кристаллизации при высоком давлении в условиях двухстороннего сжатия. Основное её преимущество — регулировка процесса опрессовки в реальном времени по данным о температуре, что помогает минимизировать литейные дефекты и обеспечить нужные механические свойства протезных деталей из высокопрочных алюминиевых сплавов (В95, Д16).
Процесс литья включает заливку расплава алюминия, нагретого на 120-150 градусов выше температуры плавления, в пресс-форму, нагретую примерно до 300 градусов. В течение 20-25 секунд происходит опрессовка под давлением до 500 Мпа, при этом система непрерывно контролирует температурные поля и динамически корректирует параметры давления и подачи. Это позволяет формировать изделия с точными характеристиками и значительно снижает количество дефектов.
Основное применение разработки — производство протезов и ортопедических систем, включая медицинское и спортивное протезирование, а также компоненты робототехники и биомеханики. По словам ученых, новая технология в разы превосходит традиционные методы в экономии материалов: коэффициент использования металла повышается с 60-70% до 90%, что уменьшает затраты и себестоимость. В результате объем выпуска деталей возрастает примерно в девять раз.
Кроме того, использование алюминиевых сплавов позволяет заменить более дорогие материалы без потери прочности, а процесс литья исключает вредные для окружающей среды и работников операции. В целом, новая разработка делает производство более простым, дешевым и экологически безопасным, обладающим значительным потенциалом для внедрения как в России, так и за её пределами. На сегодняшний день у разработчиков нет прямых аналогов этих систем.
