TechFusion.ruКосмосУченые создали новый 3D-композит для аэрокосмической промышленности

Ученые создали новый 3D-композит для аэрокосмической промышленности

3D-композит

Научный коллектив Центра прототипирования высокой сложности НИТУ «МИСиС» впервые получил образцы алюминиевых композитов с керамическим наполнителем методом лазерного спекания на 3D-принтере. Новый 3D-композит снизит вес и повысит прочность деталей аэрокосмической промышленности

3D-композит, разработанный в НИТУ «МИСиС», в ближайшем будущем будет использован для выращивания деталей космических кораблей и в авиастроении. Как сообщили в пресс-службе вуза, исследование возможностей аддитивного произаводства и поиск новых материалов проводится в рамках гранта Российского научного фонда.

Аддитивное производство представляет собой класс перспективных технологий производства деталей сложной формы по трехмерной компьютерной модели путем последовательного нанесения материала. Детали изготавливаются непосредственно по компьютерному файлу, содержащему 3D-модель, виртуально нарезанную на тонкие слои. Сейчас по данной технологии производят не только товары народного потребления или запчасти к бытовой технике, но и ракетные двигатели; и детали поездовкосмических аппаратовавтомобилей и самолетов.

По совам руководителя научной группы профессора д.х.м. Александра Громова, применение метода 3D-печати алюмоматричных (на основе алюминия) композитных материалов с керамическими наполнителями (оксид и нитрид алюминия) позволит повысить прочность получаемых порошковых материалов на 20%.

«Нам удалось повысить прочность алюминиевых порошков благодаря упрочнению керамическими добавками непосредственно в процессе 3D печати (так называемое модифицирование «in situ»). 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 (SLM)», — рассказал Александр Громов.

Предложенные методы получения 3D изделий из алюминиевых композитов с улучшенными свойствами повышают гибкость их проектирования, сокращает сроки изготовления функциональных прототипов, снижает массу получаемых деталей на 10-20%. Подробно результаты исследования ученых описаны в статье Aluminum-Alumina Composites: Part I: Obtaining and Characterization of Powders в журнале MDPI.

В настоящее время научный коллектив завершает серию лабораторных испытаний полученной партии материала. В ближайшем времени исследователи приступят к следующему этапу проекта — получению первых образцов деталей их полученного алюминиево-керамического порошка.

На обложке: образцы и прототипы изделий,
выполненных с помощью технологии SLM
Фото: НИТУ «МИСиС»