Аддитивные методы синтеза и контроля 3D объектов для цифрового производства и медицины; предсказательное моделирование физических процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом

Исследуется зависимость константы обрыва от длины цепи в радикальной полимеризации при малых конверсиях мономера в полимер. Описывается новая технология изготовления индивидуальных имплантатов, предназначенных для компенсации функций и частичной замены поврежденных тканей и органов, с помощью компьютерного моделирования и лазерной стереолитографии. Исследуются наполненные композитные фотополимерные композиции для синтеза трехмерных объектов методом лазерной стереолитографии. Представлены новые полимерные материалы с керамическими и металлическими порошковыми наполнителями. Рассматриваются особенности формирования композитных материалов с металлической матрицей. Проводится сравнение использования непрерывного и импульсно-периодического лазерного воздействия при лазерном нанесении композитных материалов с металлической матрицей. Изучаются вопросы разработки и применения оптических методов диагностики для управления и исследования механизмов лазерно-индуцированной модификации поверхности и аддитивном производстве из металлов и сплавов. Исследуется формирование градиентных и слоистых структур. Разрабатывается подход, основанный на анализе изображений ванны расплава в процессе формирования дорожки. Разрабатывается модель динамики расплава и формирования рельефа поверхности при лазерной резке/модификации поверхности. Проводятся расчеты процессов в лазерном нанесении металла при создании тонкой стенки из композитного материала. Даётся обоснование и детализация модели электро-капиллярного механизма переноса расплава в условиях аддитивного процесса. Исследуется дефектообразование при глубоком лазерном проплавлении металлов. Исследуется роль капиллярных колебаний слоя расплава на стенках канала в образовании пор при точечном лазерном воздействии и при сканировании луча. На тестовых образцах проведена проверка алгоритмов обработки регистрируемых оптико-акустических сигналов для системы автоматизированного лазерно-ультразвукового контроля профиля поверхности изделий из полимерных композитных материалов.