НИТУ «МИСиС» исследует 3D-печать алюмоматричными композитами

Ученые НИТУ «МИСиС» разработали метод 3D-печати алюмоматричных композитных материалов с керамическими наполнителями — оксидом и нитридом алюминия. Применение аддитивных технологий позволило повысить прочность получаемых порошковых материалов на 20%.

Как сообщает пресс-служба НИТУ «МИСиС», научный коллектив Центра прототипирования высокой сложности под руководством доктора технических наук Александра Громова впервые получил образцы алюминиевых композитов с керамическим наполнителем методом селективного лазерного наплавления (SLM). Полученные материалы планируется использовать в 3D-печати деталей авиационной и космической техники взамен титановых сплавов. Основная задача исследования — снижение веса деталей при сохранении прочностных характеристик. 

«Для 3D-печати алюминиевых деталей в качестве исходного сырья преимущественно используются так называемые силумины (сплавы алюминия с кремнием), однако запросы авиакосмической промышленности растут, и во всем мире сейчас активно ведутся поиски новых составов алюмоматричных композитов для получения деталей с улучшенными эксплуатационными характеристиками и низкой стоимостью по сравнению с содержащими редкоземельные элементы сплавами. Нам удалось повысить прочность алюминиевых порошков благодаря упрочнению керамическими добавками непосредственно в процессе 3D-печати. Ранее считалось, что получение таких композитов на принтерах типа SLM невозможно, для этого нужны специальные, уникальные 3D принтеры. Однако группе удалось создать опытные партии нового порошкового материала на обычном принтере SLM 280 HL селективным лазерным сплавлением», — рассказывает Александр Громов. 

«Ученые из НИТУ «МИСиС» вплотную приблизились к осуществлению давней мечты производителей алюминия: полноценной замене титана алюминиевыми композитами. Над проблемой получения легких и прочных композитов из алюминия традиционными металлургическими способами работало не одно поколение исследователей, но научно-инженерная команда под руководством профессора Александра Громова продвинулась еще дальше и работает над выращиванием 3D-изделий из инновационных порошков», — поясняет заместитель директора ОК «Русал» Алексей Арнаутов. 

Предложенные методы получения изделий из алюминиевых композитов с улучшенными свойствами повышают гибкость проектирования, сокращают сроки изготовления функциональных прототипов, снижают массу получаемых деталей на 10-20 %. Научная команда завершает серию лабораторных испытаний полученной партии материала, после чего приступит к 3D-печати опытных деталей. Исследование ведется на грант Российского научного фонда, результаты опубликованы в научном журнале Materials. 

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.