Более десяти лет продолжается сотрудничество КПИ им. Игоря Сикорского с Университетом Страны Басков (Universidad del Pais Vasco, Испания) и Институтом металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины по усовершенствованию обработки металлических изделий высокотехнологичного промышленного направления.
Как рассказали на кафедре лазерной техники и физико-технических технологий (ЛТФТ) Учебно-научного института материаловедения и сварки имени Е.О. Патона, где и исследуют влияние процессов лазерной и физико-технической или комбинированной/гибридной обработки материалов высококонцентрированными источниками энергии на микрорельеф поверхности и физико-механические (эксплуатационные) свойства, инновационный метод выборочного лазерного сплавления порошка (LPBF – Laser powder bed fusion) позволяет получать тонкостенные/полые детали и обеспечивает полную автоматизацию их изготовления, при этом вес и время изготовления изделия уменьшаются. Метод успешно применяют при работе с труднообрабатываемыми материалами – титановыми и никелевыми сплавами. Но не обходится и без "но". С одной стороны, технология LPBF эффективна при изготовлении монолитных 3D-объектов сложной геометрической формы, которые трудно или невозможно получить традиционными методами. С другой – плохая целостность, разная шероховатость поверхностей и структурные дефекты изделий ограничивают ее широкое использование.
"Действительно, сегодня очень актуальны оптимизация и совершенствование методов постобработки, включая комбинированные/гибридные технологии поверхностной модификации высококонцентрированными источниками энергии, поскольку они могут значительно улучшить качество поверхности и свойства напечатанного материала", - говорит Алексей Кагляк, и.о. заведующего кафедрой ЛТФТ. И продолжает: "Первые результаты были получены во время стажировки нашего исследователя Дмитрия Лесика в Магдебургском университете имени Отто фон Герике (Германия) в 2018-2019 гг. по программе академических обменов DAAD. Тогда передовые методы механической обработки применили для улучшения параметров поверхности, обеспечив наноструктурирование и остаточные напряжения сжатия в приповерхностном слое".
Так что двигателем данной тематики является Дмитрий Лесик? Знакомимся. Ученый охотно рассказывает о себе: "Поступил в Механико-машиностроительный институт в 2005 году, окончив Полонскую гимназию (ныне – Полонский лицей №1). В 2011 году окончил КПИ им. Игоря Сикорского по специальности "Обработка материалов по спецтехнологиям", работал в должности инженера-конструктора в компании "Укрлифтсервис". В 2011-2015 годах учился в аспирантуре КПИ, пройдя 10-месячную стажировку в Университете Страны Басков (Испания) при поддержке программы Erasmus Mundus. В 2016 году под научным руководством профессора Виталия Васильевича Джемелинского защитил кандидатскую диссертацию по специальности "Процессы физико-технической обработки" Добавим, что диссертационная работа касалась нового метода комбинированного лазерно-ультразвукового укрепления и отделки крупногабаритных стальных изделий. С тех пор и до сих пор круг его научных интересов охватывает постобработку изделий, изготовленных с использованием аддитивных технологий.
Между прочим, после окончания аспирантуры научный работник остался работать на кафедре и в 2017 году инициировал в составе научной группы научно-исследовательскую работу по постобработке изделий, изготовленных методом LPBF, совместно с Производственным центром аэронавтики Университета Страны Басков, АО "Мотор Сич" и Институтом металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины. Сотрудничество продолжается и по сей день, обогащая научные школы Украины и Испании.
Следует отметить, что за это время молодой ученый опубликовал более 80 научных и методических работ, в том числе 28 статей в международных изданиях Scopus, 13 статей в специализированных научных изданиях, 5 статей в сборнике материалов конференции, 16 разделов монографии в международных изданиях, 5 учебных пособий. Кроме того, получил 14 патентов Украины на полезную модель. На сегодняшний день H-индекс ученого в базе данных Scopus составляет 13. Исследователь является одним из исполнителей международных научных проектов МОН (М/78-2021, М/18 2022, М/67 2022), госбюджетных тем МОН (2725п, 2102п, 240 2405ф), проектов НАН Украины (0122U002555, 0119U001167) и проекта НФГУ (2022.01/0038). Он также входит в программный комитет Международной конференции DSMIE и Общественной организации "Международная ассоциация по технологическому развитию и инновациям". Вполне заслуженно в 2020-2022 годах Д. Лесика удостоено стипендии Кабинета Министров Украины для молодых ученых. Также он пять раз становился победителем университетского конкурса "Молодой преподаватель-исследователь" (с 2019 - ежегодно).
В настоящее время к.т.н., доцент Дмитрий Лесик проводит занятия по курсам "Детали машин и основы конструирования" и "Системы управления технологическим оборудованием", а в 2021 году читал по-английски курс "Advanced Material Processing Technique" для студентов-иностранцев. В его наработке также учебные курсы, лабораторные и практические по дисциплинам "Технология конструкционных (и авиационных) материалов", "Основы профессиональной деятельности", "Материаловедение и технология материалов", "Свойства и технологии обработки материалов" и "Структура, свойства и обработка материалов". Сегодня преподаватель отвечает за научную работу кафедры и научную группу ИМС 14 "Постобработка изделий, изготовленных с использованием аддитивных технологий". Свободное от работы время посвящает своей замечательной семье, особенно новорожденной дочери.
Известно, что научный поиск не стоит на месте. В 2022-2023 годах ученый получил исследовательские гранты для выполнения индивидуальных проектов в Западнопоморском технологическом университете (Польша) и Университете Айдахо (США). Работы касались новых методов термомеханической постобработки LPBF-печатных изделий авиационного и медицинского назначения и обеспечения их эксплуатационных свойств в контексте надежности и долговечности. "Таким образом, – акцентирует внимание собеседник, – учеными КПИ им. Игоря Сикорского и Университета Айдахо впервые проведены совместные исследования в области аддитивного производства в рамках программы FRDP. Полученные результаты были представлены на конференции TMS Annual Meeting & Exhibition в Сан-Диего". К тому же доклад Д.Лесика "Laser powder bed fusion fabrication and post-processing of customized metal dental products" на 6-й Международной конференции DSMIE-2023 (Словакия) был признан лучшим в секции "Производственные технологии", а раздел монографии опубликован в международном издании Taylor & Francis Group. Приобретенный опыт научного сотрудничества и в дальнейшем будет способствовать международному сотрудничеству между Киевской политехникой и Университетом Айдахо / Западно-Поморским технологическим университетом, уверены на кафедре ЛТФТ.
Как видим, международные достижения весомы. Но у исследователя есть наработка и в университете. Дмитрий в составе команды неоднократно становился финалистом Всеукраинского конкурса "Sikorsky Challenge" с инновационными стартап-проектами: "Постообработка 3D-печатных изделий из INCO сплавов" (2022 год), "Производство деталей медицинского назначения лазерным 3D принтером" (2019 год), "Использование импульсных источников энергии для формирования микро- и нанорельефа и укрепления поверхностей изделий" (2012 год). Предложенные инновационные производственные технологии важны и перспективны, а технология отделки и укрепления мелкоразмерных стальных изделий медицинского назначения была внедрена на ЧП "Укртехмед" в 2014-2015 годах. Разработки активно внедряются и в учебный процесс.
В общем, Дмитрий Лесик успешно продолжает научно-исследовательскую работу. Он рассуждает: "В настоящее время объем мирового рынка аддитивного производства металлических изделий составляет $3,5 млрд долл., и ожидается, что к 2030 году он достигнет примерно $11,5 млрд долл. Поэтому наши исследования весьма современны и востребованы. В частности, для улучшения LPBF -печати металлических изделий высокотехнологичного промышленного направления необходимо внедрить технологические решения, чтобы контролировать процесс лазерного сплавления порошковых материалов как на этапе лазерной 3D-печати, так и на этапе постобработки". Недавно при поддержке программы постдокторских стипендий ADAGIO в рамках гранта Марии Склодовской-Кюри учёный получил исследовательский грант на выполнение научного индивидуального проекта в Университете Страны Басков. Также направлено проектное предложение на конкурс МОН. "Реализация этих проектов, – делится Дмитрий, – позволит не только укрепить научное сотрудничество между Университетом Страны Басков и КПИ им. Игоря Сикорского и представить диссертационную работу на соискание доктора наук, но и будет способствовать внедрению на предприятиях Украины новых современных технологий для аддитивного производства/ восстановление металлических изделий высокого качества. Пусть так и будет.
В завершение разговора молодой ученый обобщил: "Мои нынешние достижения прежде всего связаны с систематическим трудом как в команде, так и самостоятельно. А международное сотрудничество прежде всего налагает дополнительную ответственность и способствует получению научных результатов высокого качества". Исследователь не забывает благодарить коллег за сотрудничество, особенно научного руководителя Виталия Джемелинского – за профессионализм, вдохновение, поддержку. "Вместе мы можем сделать больше для науки, технологий, техники и образования", – уверен исследователь.