В России создали методику быстрого «выращивания» сложных деталей из вольфрама

Российские исследователи разработали подход, позволяющий в 11 раз ускорить процесс производства сложно устроенных деталей из вольфрама и при этом сократить расходы на их производство. Разработка этого подхода в перспективе позволит использовать системы 3D-печати для изготовления вольфрамовых деталей, способных выдерживать высокие температуры, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.

«Новый метод поможет сократить стоимость производства, улучшить качество материала и открыть новые возможности для получения изделий сложной формы с заданными свойствами, например, с высокой прочностью, теплопроводностью и коррозионной стойкостью», — отметил доцент НИТУ МИСИС Дмитрий Карпенков.

Ученые разработали подход, который позволяет получать сложно устроенные детали из вольфрама, тугоплавкого металла, который широко применяется при производстве элементов электромагнитных калориметров, электровакуумных приборов и других устройств, работающих в экстремальных условиях. Ранее ученые уже пытались разрабатывать технологии «печати» изделий из вольфрама, однако все они имеют недостатки.

«Для получения вольфрамовых изделий используются несколько методов, но каждый имеет свои недостатки. Порошковая металлургия, например, приводит к высокой пористости материала. Селективное лазерное плавление образует пустоты в материале и требует дорогого оборудования и порошка для печати. С помощью этих способов тяжело получить сложные формы», — пояснил инженер НИТУ МИСИС Тимофей Букатин.

Исследователи выяснили, что эти проблемы можно обойти, если совместить методы химического осаждения из газовой фазы и селективного лазерного плавления. В рамках созданного ими подхода порошок из частиц вольфрама особым образом пропитывается смесью из гексафторида вольфрама и водорода, что приводит к осаждению атомов металла в пустотах между частицами и образованию однородной металлической массы.

Проведенные исследователями опыты помогли им подобрать температуру (450 градусов Цельсия) и давление (0,13 атмосферы), при которых производимый металл обладал максимальной прочностью на изгиб. В перспективе это позволит использовать системы трехмерной печати для дешевого и быстрого производства различных деталей, которые постоянно подвергаются действию экстремально высоких температур, подытожили исследователи.