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

В работе проведены комплексные исследования, включая теоретические расчеты, экспериментальные испытания и компьютерное моделирование различных аспектов, связанных с цифровым лазерным аддитивным производством из перспективных материалов для получения новых фундаментальной знаний, разработки новых материалов и технологий, а также улучшения характеристик оборудования и аддитивно произведенных изделий. Предложен и экспериментально реализован новый метод для исследования зависимости константы роста длинных радикалов от длины цепи для радикальной полимеризации. Теоретически исследованы физико-химические процессы, происходящие при отверждении локальных областей фотополимерной композиции (ФПК) в лазерной стереолитографии. Исследованы аспекты применения наполнителей для фотополимерных композиций для улучшения параметров отвержденных полимерных матриц, а также для получения эффективных и экономичных фоточувствительных керамических паст для аддитивного производства методом стереолитографии. Исследован импульсно-периодический режим излучения в комбинированной технологии лазерного нанесения и лазерного переплавления для получения материала с упорядоченной упорядоченной слоистой структурой из вольфрам-молибденовой стали 10Р6М5. Исследован способ управления геометрическими характеристиками дорожки при многослойном синтезе изделий из аустенитной нержавеющей стали 07Х18Н12М2 с использованием технологии лазерного нанесения металла. Исследованы механизмы, управляющие гидродинамическими процессами при формировании канала проплавления и возбуждения в нем колебаний расплава с пленением пузырька (образования пор) при точечном воздействии ЛИ, а также особенности капиллярно-волновых процессов и генерации пор при сканировании луча. Сформулирован критерий соизмеримости электрокапиллярного и термокапиллярного механизмов переноса расплава при лазерном плавлении металла. Рассмотрены актуальные подходы к разработке фазово-полевых моделей роста микроструктуры при лазерном аддитивном процессе нанесения порошков.