Студент МАИ изучил запекание 3D-печатных полимерных изделий для повышения прочности

Проект аспиранта МАИ Антона Кузьмина занял одно из призовых мест на 50-й Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения». Студент предложил методику упрочнения деталей из полимерных и композиционных материалов, изготовленных на экструзионных 3D-принтерах.

Экструзионная (FDM) 3D-печать позволяет использовать большое разнообразие термопластичных материалов с различными физическими и механическими свойствами, однако у нее есть и недостатки, главный из которых — неравномерная прочность получаемых деталей, с которой помогает бороться предложенная в МАИ методика, сообщает пресс-служба вуза.

«С помощью новой методики можно на тридцать процентов быстрее изготавливать опытные образцы авиационной техники. Таким образом можно делать разную оснастку — различные пресс-формы для формирования листового металла, приспособления для гибки трубопроводов, кондукторы для сверления, шаблоны для сборки и так далее», — рассказал аспирант кафедры технологии производства и эксплуатации двигателей летательных аппаратов Антон Кузьмин.

Технология помогает бороться с неравномерностью механических свойств 3D-печатных деталей — они становятся одинаково прочными во всех направлениях. После 3D-печати деталь утрамбовывается в тонкий слой порошкового оксида магния, затем запекается в печи при температуре, близкой к температуре плавления пластика, после чего выдерживается в течение одного-двух часов. После термической обработки прочность вырастает на двадцать–тридцать, а после химической обработки они становятся еще и более гладкими. Описанный прием достаточно давно используется в любительской 3D-печати, хотя вместо оксида магния обычно используется простая поваренная соль.

«Сегодня в производстве используются методы упрочнения деталей различными растворителями, например, дихлорметаном или ацетоном. Они наносятся на поверхность, из-за чего границы слоев размываются и перемешиваются, что добавляет прочности. Недостатки такого метода в том, что это упрочнение происходит только на поверхности детали, к тому же некоторая часть растворителя остаётся в пластике, что при нагревании может приводить к образованию пузырей на поверхности. Мой метод лишен этого недостатка», — рассказал Антон Кузьмин.

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.