НИТУ «МИСиС» представил экономичный метод производства металломатричных порошков для 3D-печати

В Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» разработан экономичный и высокоэффективный способ производства композиционных металломатричных порошков для 3D-печати. Полученные материалы могут использоваться, в частности, в аэрокосмической отрасли при производстве компонентов двигателей и позволят снизить стоимость изготовления деталей сложной формы. Презентация разработки состоялась на выставке «Вузпромэкспо-2021», сообщает пресс-служба вуза.

Преимущество технологий 3D-печати металлами над традиционными процессами литья, порошковой металлургии и механической обработки заключаются в возможности производства деталей более сложных форм, снижения веса за счет оптимизации конструкции и повышения прочности ввиду меньшего количества сварных и механических соединений.

Особенно востребовано промышленностью создание методов 3D-печати алюминиевых композитов для аэрокосмоса, но для серийного производства деталей ракет и самолетов необходимы качественные исходные порошки-прекурсоры, а также простой метод их получения с высокой производительностью и одновременно низкой стоимостью. Полноценное внедрение металлических аддитивных установок в отечественную промышленность сдерживается в первую очередь высокой стоимостью сырья и энергозатратностью, связанной с использованием больших мощностей лазера.

Ученые НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» разработали метод производства композиционных реакционных порошков-прекурсоров Ti/Al и Ni/Al для применения в 3D-печати с использованием методов селективного лазерного спекания и электроискрового лазерного спекания, основанных на послойном спекании порошковых материалов с помощью мощных лазерных лучей.

Исследователи выяснили, что высокоэнергетическая механическая обработка исходных порошков титана, алюминия и никеля в шаровой планетарной мельнице при высоких скоростях позволяет получать реакционные порошки, состоящие из слоистых композиционных частиц Ti/Al или Ni/Al. Реакционные порошки под воздействием нагрева, например лазерным лучом, вступают в экзотермическую реакцию, образуя соответствующие интерметаллиды, поэтому отпадает необходимость в использовании больших мощностей в процессе печати, требуемых для плавления, например, TiAl.

Использование реакционных порошков в 3D-печати позволит существенно снизить стоимость конечных изделий, а также сократить потребление энергии. Материалы, полученные из реакционных порошков-прекурсоров, могут использоваться в аэрокосмической и автомобильной промышленности, биомедицине, металлургии и химическом производстве, а также в энергетике.

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.