Аддитивные технологии в России - что нового?

Томский политех на передовой аддитивных технологий.

Основное число специалистов – а их в центре задействовано 18 человек – составляют молодые ученые. Их усилиями ведутся работы по исследованию сразу нескольких методов 3D-печати.

В частности, испытывается установка на основе технологии электронно-лучевой плавки с излучателем мощностью в 4кВт. Практически все компоненты принтера были изготовлены на месте, если не считать вакуумный насос. Подобные установки уже находят применение в мире и ценятся за способность производить высокоточные готовые изделия, почти не уступающие по прочностным характеристикам литым аналогам. При этом геометрическая сложность готовых изделий практически не ограничивается, что является неоспоримым преимуществом над традиционными субтрактивными методами производства, а толщина слоя наносимого материала в нашем примере исчисляется всего 100 микронами. В качестве материалов для подобных принтеров могут использоваться порошки всевозможных металлов и сплавов, включая сталь, никелевые сплавы и титан. В результате электронно-лучевые принтеры находят применение в таких областях, как авиастроение и медицинское протезирование.

Есть и другие интересные направления. Молодые исследователи следуют по стопам американской компании Made in Space, недавно завершившей первый этап испытаний компактного 3D-принтера на борту Международной космической станции. В центре готовится аналогичный проект, но с использованием более продвинутых расходных материалов.

Подробности в источнике.

Нижегородские ученые разрабатывают усовершенствованную технологию селективного лазерного спекания



Основной целью совместного проекта станет разработка передовой установки для аддитивного производства методом селективного лазерного спекания. Главным отличием перспективного аппарата от существующих аналогов будет возможность использования сразу нескольких расходных материалов, что позволит создавать изделия с уникальными физическими характеристиками. Успешное завершение проекта сулит огромный рыночный потенциал ввиду высокой востребованности в самых разных отраслях.

В основу проекта легла идея, зародившаяся у группы ученых Научно-исследовательского физико-технического института Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского примерно пять лет назад. В ходе исследований свойств изделий, получаемых за счет существующих технологий селективного лазерного спекания, ученые пришли к выводу, что кардинальное улучшение свойств получаемых моделей возможно только за счет манипулирования химическим составом расходного материала. Идея заключается в целенаправленном смешивании разных материалов в каждой точке изготовляемой модели с целью получения необходимых физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик. Использование нескольких расходных материалов в пределах одного печатного цикла позволит сочетать в готовых изделиях различные свойства, распределенные по заданным участкам. Так, готовое изделие может обладать жаропрочностью, электрическим сопротивлением и стойкостью к износу в пределах цельной структуры сложной геометрической формы. Высокая гибкость в плане геометрии готовых изделий служит одним из наиболее ценимых качеств аддитивного производства.

Ключевой проблемой в развитии подобных технологий является относительно слаборазвитое прикладное материаловедение, усугубляемое практическим отсутствием порошковых материалов отечественного производства. Деятельность лаборатории в немалой степени направлена на восполнение этих пробелов, а разработка отечественной системы аддитивного производства методом селективного спекания будет проводится поэтапно: после создания рабочего прототипа планируется отработка технологии печати с использованием одного материала, аналогично существующим спекающим системам. По мере прогресса и получения соответствующего опыта будет отрабатываться концепция полиметаллической печати с использованием порошков из материалов с разными физическими и химическими свойствами.

Подробности в источникеВНИИХТ представил эффективный метод производства металлических порошков

Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии «ВНИИХТ» разработал новый способ изготовления расходных материалов для аддитивного производства. Метод получения ультрадисперсных порошков металлов заключается в металлотермическом восстановлении хлоридов металлов в расплаве солей. Технология обладает такими преимуществами, как низкая температура процесса, высокий выход годного порошка (около 98%), высокая однородность порошков по содержанию примесей с отклонением не более 0,1% и относительная прямолинейность процесса.

«По количеству применяемых операций наш метод значительно короче широко известного и применяемого в промышленном масштабе метода атомизации и центробежного распыления, основанного на получении металлов и последующем их диспергировании», – рассказывает заведующая лабораторией № 1 отдела ядерно-чистых конструкционных материалов ВНИИХТ Оксана Аржаткина.

Вследствие улучшения гомогенности химического состава поликомпонентных порошков ожидается повышение их коррозийной и температурной стойкости, прочности и устойчивости к радиационному воздействию. Отклонение химического состава не превышает 0,1%, что лучше мировых аналогов в 10-50 раз, в то время как упрощение технологического процесса позволяет снизить стоимость продукции на 30%. Сочетание этих качеств может позволить новой технологии успешно конкурировать на мировом рынке.

Пока что новая разработка ВНИИХТ применяется в ограниченных масштабах. Институт уже получал заказы на производство порошков гафния и циркония для предприятий ядерно-оборонной и машиностроительной отрасли, но надеется на более широкий спрос. В 2014 году институт заручился поддержкой «Росатома» в лице руководителя дирекции ЯОК Ивана Каменских и главы блока по управлению инновациями Вячеслава Першукова, обещавших поддержать исследования по производству поликомпонентных порошков металлов в расплаве солей. В частности, планируется участие ВНИИХТ в проекте по 3D-печати и производству расходных материалов, осуществляемом ЗАО «Наука и инновации».

«В первую очередь мы ориентируемся на применение нашей технологии для нужд ЯОК, но рассчитываем и на другие отрасли: атомную энергетику, авиационно-космическую промышленность, радиоэлектронику и так далее», – подчеркивает Оксана Аржаткина.



Источник