Исследователи из Университета штата Вашингтон применили искусственный интеллект, чтобы найти способ дешевле и проще печатать на 3D-принтере высокопроизводительный сплав NASA — GRCop-42. Этот материал из меди, хрома и ниобия создан для экстремальных условий: он отлично проводит тепло и сохраняет прочность при высоких температурах, поэтому его используют в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей.
Обычно печать GRCop-42 требует мощного лазера и стоит дорого. Большинство коммерческих принтеров с ним не справляются. Ручной перебор всех возможных настроек — более 100 миллионов комбинаций — практически невозможен: каждый эксперимент съедает материал, время и деньги.
Команда начала с данных о 37 неудачных попытках печати. На их основе ИИ разработал модель, которая оценивала вероятность успеха для непроверенных настроек. Система предлагала небольшие группы новых конфигураций, балансируя между многообещающими вариантами и теми, что помогали лучше понять пространство поиска.
За три месяца и всего 40 экспериментов удалось найти шесть рабочих настроек. Одна из них впервые позволила напечатать сплав при рекордно низкой мощности лазера — 500 ватт. Это открывает путь к использованию более доступного оборудования.
«Девяносто процентов коммерческих принтеров не могут печатать этот сплав, — отмечает профессор Яна Доппа, руководившая исследованием. — Найденные параметры позволяют работать на обычных машинах и по сути демократизируют печать этого материала».
Первый автор статьи, аспирант Азза Фадхель, добавляет, что раньше некоторые конфигурации просто расплавляли заготовку. Теперь ИИ помогает избегать таких затратных ошибок.
Успех проекта опубликован в Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. Метод можно адаптировать для других сплавов и задач, где успех редок, а число вариантов огромно. Но как именно ИИ справился с таким огромным пространством вариантов, показало, что подход работает даже при реальных затратах на материалы и оборудование.
В перспективе это снизит энергопотребление, уменьшит износ принтеров и сделает сплав доступным университетам, небольшим лабораториям и компаниям без специализированного оборудования высокой мощности.
