Выше точность, сложнее материалы — аддитивные технологии выходят на новый уровень. Ученые Росатома собрали одну из первых в стране установок для «печати» сложных металлических изделий из тугоплавких материалов. Опытный образец создали на площадке научно-исследовательского института НПО «ЛУЧ» в Подольске, Московской области.
Новый 3D-принтер работает по технологии селективного электронно-лучевого плавления (СЭЛП) порошка с высокотемпературным подогревом рабочего объема. Мощный электронный луч избирательно плавит частицы в слое металлического порошка. Затем сверху поступает новый порошок и печатается следующий слой изделия.
В отличие от схожей технологии плавления лазером, электронный луч может достигать большей мощности и большей энергоэффективности. Благодаря этому новая разработка ученых Росатома может работать с тугоплавкими металлами: вольфрамом, молибденом, ниобием и другими, а также их композициями.
«Процесс протекает в вакууме, что особенно важно для металлов и сплавов, активно взаимодействующих с газами, такими как кислород и азот, то есть в процессе создания изделия не окисляются», — рассказал начальник лаборатории аддитивных технологий Научно-технического центра «ИСТОК» Сергей Пшенов.
Как мы рассказывали в материале Как аддитивные технологии меняют подход к разработке?, не все детали можно изготовить традиционным «удалением лишнего». Аддитивное производство дает возможность создавать изделия более сложной конфигурации. Новый подход позволяет значительно сократить время разработки и трудозатраты. В результате скорость производства вырастает в 3-4 раза, а себестоимость сокращается минимум на 20%. Точность изготовления достигает 100 микрометров, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса (от 40 до 120 микрометров).
Важно, что критические узлы новой разработки на 90 процентов состоят из отечественных комплектующих. На следующем этапе проекта создатели разработают нормативные документы для запуска серийного производства. Работа над проектом ведется в рамках федерального проекта «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем» комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий (КП РТТН).
Научно-технический задел для дальнейшего развития уже есть — в процессе работы ученые решили ряд сопутствующих задач: от производства нестандартных изделий для различных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ до создания конкурентоспособного аддитивного оборудования. Аддитивная печать сложных изделий тугоплавкими материалами востребована в самых разных областях: от ядерных технологий до медицины.
Читайте наш материал о том, как в России готовят научные кадры для развития аддитивных технологий.
Присоединяйтесь к команде научного блока Росатома, актуальные вакансии – на карьерном портале.
Подписывайтесь на канал и следите за новостями российской науки!