Самарский политех апробировал 3D-печать методом прямого лазерного выращивания

Специалисты кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» Самарского государственного технического университета апробировали методику прямого лазерного выращивания на аддитивном оборудовании производства Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. Технология позволяет быстро получать пилотные образцы металлических изделий и эффективно восстанавливать детали, что актуально для предприятий аэрокосмической отрасли.

«Эта технология — новая для нашей кафедры. В отличие от традиционного литья она позволяет быстро получать пилотные образцы и исследовать их качество. Это особенно актуально для предприятий аэрокосмической отрасли, где зачастую нужны небольшие партии деталей сложной конфигурации и больших габаритов. При помощи лазерного наплавления производство таких деталей возможно в короткие сроки и с меньшими затратами материальных ресурсов и энергии. Кроме того, готовые изделия практически не требуют механической обработки», — рассказывает декан факультета машиностроения, металлургии и транспорта Самарского политеха Константин Никитин.

Расходным материалом в опытах служил отечественный порошок жаропрочного никелевого сплава ЭП648, обладающего высокими параметрами текучести, сообщает Министерство науки и высшего образования РФ. Прямое лазерное выращивание — разновидность 3D-печати методом прямого подвода энергии и материала (DED): металлические порошки подаются в зону плавления или спекания струей защитного газа и обрабатываются лазерным излучателем. 

Авторы исследования рассмотрели химический и гранулометрический состав исходного порошка российского производства на соответствие технологическим стандартам и отметили его высокое качество. На этапе апробации ученые исследовали качество образцов, полученных разными режимами наплавления — наличие и величину пор, трещин, однородность структур и так далее. В итоге удалось определить оптимальные параметры 3D-печати и получить изделие, полностью соответствующее требованиям конструкторско-технологической документации.

«В данной технологии, по сравнению с традиционными, не требуется изготавливать дорогостоящую оснастку — приспособления для установки и закрепления заготовок и инструментов. На изготовление оснастки требуется много времени. Для прямого лазерного нанесения нужна только 3D-модель, по которой производится выращивание заготовки. Мы сокращаем цикл производства за счет объединения количества сборочных единиц в цельную заготовку. По нашей технологии готовая деталь может выйти уже через месяц», — объясняет Константин Никитин.

Технология апробирована на оборудовании разработки Института лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского государственного морского технического университета при финансовой поддержке коммерческого партнера. Результаты исследования опубликованы в издании Russian Journal of Non-Ferrous Metals.