Mencapai pembuatan bubuk superalloy yang hemat biaya menggunakan pembelajaran mesin
Machine

Mencapai pembuatan bubuk superalloy yang hemat biaya menggunakan pembelajaran mesin


Gambar 1. Optimasi proses pembuatan bubuk superalloy menggunakan pembelajaran mesin. Kredit: Institut Nasional untuk Ilmu Material

Serbuk superalloy berbasis Ni-Co berkualitas tinggi dan berkinerja tinggi menjanjikan bahan baku mesin pesawat terbang. Dengan menggunakan pembelajaran mesin, tim NIMS telah berhasil dengan cepat menentukan parameter optimal untuk pembuatan jenis bubuk ini dengan hasil tinggi. Tim kemudian mendemonstrasikan bahwa parameter ini sebenarnya mengarah pada pembuatan serbuk berbiaya rendah yang cocok untuk produksi disk turbin bertekanan tinggi. Penggunaan teknik ini dapat secara signifikan mengurangi biaya pembuatan bubuk superalloy yang praktis dan berskala besar.

Pencetakan logam 3-D telah dengan cepat diadopsi dalam produksi mesin kedirgantaraan, yang menyebabkan meningkatnya permintaan untuk pembuatan berbiaya rendah dan pasokan bubuk paduan yang dibutuhkan oleh teknik pencetakan ini. Jika bahan ini digunakan dalam produksi disk turbin bertekanan tinggi — komponen inti mesin — bahan tersebut harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat: bahan tersebut harus tahan panas, sangat plastik, berkualitas tinggi, dan bubuk superalloy homogen yang dapat diproses menjadi bola. Mereka juga perlu diproduksi dengan hasil tinggi untuk mengurangi biaya. Dalam pengaturan produksi praktis, bubuk superalloy biasanya diproduksi untuk tujuan ini menggunakan alat penyemprot gas besar. Oleh karena itu, penting untuk mengoptimalkan sejumlah parameter manufaktur, seperti suhu yang digunakan untuk melebur logam dan tekanan gas. Namun, proses pengoptimalan ini terbukti sangat mahal, memakan waktu, dan padat karya, bahkan dengan bantuan para ahli yang berpengetahuan dan berpengalaman.

Tim peneliti ini menggunakan pembelajaran mesin dalam upaya untuk mengoptimalkan proses atomisasi gas untuk pembuatan bubuk superalloy berbasis Ni-Co yang cocok untuk produksi disk turbin bertekanan tinggi tanpa mengandalkan pengetahuan para ahli. Hasilnya, tim berhasil membuat bubuk berbutir halus yang bisa diolah menjadi bulatan. Selain itu, penggunaan parameter secara dramatis meningkatkan hasil produksi dari 10 hingga 30% konvensional menjadi sekitar 78% setelah melakukan eksperimen hanya enam kali tanpa menggunakan data yang dikumpulkan sebelumnya. Bubuk yang diproduksi dalam penelitian ini kira-kira 72% lebih murah daripada bubuk yang tersedia secara komersial ketika harga bahan bakunya dibandingkan.

Setelah bertahun-tahun R&D, NIMS telah mengembangkan teknik untuk merancang superalloy dengan sifat fisik terkontrol, seperti tahan panas. Penggunaan gabungan teknik-teknik ini dan teknik optimasi parameter yang dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan dapat memungkinkan produksi bubuk superalloy fungsional berbiaya rendah yang dirancang untuk memenuhi tujuan tertentu. Akurasi prediksi model pembelajaran mesin meningkat saat model menerima lebih banyak data pelatihan. Produsen bubuk Superalloy di sektor swasta sebagian besar memiliki data proses manufaktur yang belum dieksploitasi. Mengintegrasikan data ini selanjutnya dapat meningkatkan kemampuan teknik kami untuk memprediksi parameter optimal, yang berpotensi memungkinkan pembuatan bubuk berkualitas lebih tinggi dengan biaya lebih rendah.

Penelitian ini dipublikasikan di Bahan & Desain, jurnal akses terbuka.


Menghilangkan retakan pada komponen logam cetak 3-D


Informasi lebih lanjut:
Ryo Tamura dkk. Pengoptimalan yang didorong pembelajaran mesin dalam pembuatan bubuk superalloy berbasis Ni-Co, Bahan & Desain (2020). DOI: 10.1016 / j.matdes.2020.109290

Disediakan oleh National Institute for Material Science

Kutipan: Mencapai pembuatan bubuk superalloy yang hemat biaya menggunakan pembelajaran mesin (2021, 25 Januari) diambil pada 25 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-cost-efficient-superalloy-powder-machine.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Result SGP