В НИТУ «МИСиС» разработали комплексный метод производства материалов и 3D-печати изделий из интерметаллидов

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» разработали высокоэффективный и экономичный способ получения сырья для промышленной 3D-печати изделий из интерметаллидов титана и алюминия. 

Как сообщает пресс-служба вуза, новый метод позволит снизить себестоимость материалов, что сделает их более доступными для производителей и расширит возможности создания компактных изделий сложной формы для аэрокосмической промышленности. При 3D-печати готовыми порошковыми интерметаллидами расходные материалы приходится сначала отливать, а затем распылять горячий расплав струей газа, воды или плазмой, что значительно усложняет процесс и увеличивает энергозатраты с вытекающим ростом себестоимости. Исследователям удалось упростить производство порошков для 3D-печати за счет использования уникального сочетания режимов планетарной мельницы. В процессе интенсивной механической обработки получены композиционные порошки из частиц титана и алюминия округлой формы. Такие «полуфабрикаты» можно загружать в лазерный 3D-принтер, где тугоплавкие интерметаллиды образуются уже в процессе печати, вступая в реакцию при температуре около 650 градусов Цельсия.

«Для серийного аддитивного 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 главным образом высокой стоимостью сырья. Из-за нее производство пока нерентабельно, и разработка экономичного способа получения качественных металлических порошков является нашей основной задачей», — поясняет научный сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС», кандидат технических наук Андрей Непапушев.

«В качестве исходного материала в наших опытах использовались порошки титана, алюминия и никеля, которые подвергались интенсивной механической обработке в планетарной мельнице. Предложенный метод значительно упростил и снизил стоимость получения прекурсоров, а также сократил потребление энергии в ходе 3D-печати на 20%. Соответственно, в ходе печати не нужно использовать большие мощности лазера для плавления», — добавляет Андрей Непапушев.

Как отмечают ученые, ранее никто не использовал планетарную мельницу с этой целью, и лабораторный опыт можно перенести в производство — у отечественных производителей есть промышленные аналоги планетарных мельниц. Оптимизация составов порошков-прекурсоров уже завершена, а ученые приступили к созданию первых прототипов из полученных материалов. Доклад научной команды опубликован в журнале Metallurgical and Materials Transactions.

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.