Томские ученые работают над материалами для 3D-печати промышленных изделий из керамики

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) создают новые материалы для 3D-печати износостойких и жаропрочных изделий из керамики, адаптируя под аддитивные технологии нанопорошки оксида алюминия и циркония.Как отмечает пресс-служба ТГУ, изготовление металлических литейных форм обходится в среднем в 150–300 тысяч рублей, в зависимости от сложности формы изделия. В случае мелкосерийного производства, исчисляемого десятками изделий, себестоимость конечного продукта будет запредельно высокой. Решить проблему можно за счет аддитивного производства заготовок из полимер-керамических составов, то есть состоящих из керамических порошков и связующих полимеров, с последующим выжиганием полимера и спеканием керамики до получения готовых изделий. Проект ориентирован на применение технологий экструзионной (FDM) и стереолитографической (SLA) 3D-печати. «Во всем мире пришли к выводу, что использовать керамические нанопорошки для тех видов 3D-печати, где используется лазерное сплавление, невозможно. Причина в том, что физические свойства керамики не позволяют получать качественную структуру материалов путем сплавления порошков. Изделия сложной геометрии с заданной структурой получают только путем литья полимер-керамических составов в стальные формы с дальнейшим спеканием в высокотемпературных печах. При всех плюсах данный способ имеет существенный минус – это высокая стоимость», – поясняет Владимир Промахов, сотрудник лаборатории высокоэнергетических систем и новых технологий ТГУ, заведующий лабораторией FabLab в научно-образовательном центре «Сибирский центр дизайна». Разработчики рассказывают, что опытные изделия уже проходят опытную эксплуатацию на одном красноярском предприятии, заинтересованном в прочных штифтах для абразивного производства. Привычные стальные аналоги требует частой замены, так как срок жизни не превышает тридцати часов. 3D-печатные керамические варианты, с другой стороны, на порядок прочнее и отличаются повышенной износостойкостью. Одной из наиболее вероятных сфер применения представляется авиакосмическая отрасль: команда получила государственный грант в размере семи с половиной миллионов рублей на первый год двухлетней программы по разработке пригодных для 3D-печати металлокерамических материалов, способных выдерживать эксплуатационные температуры до 1400°С.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.