Российские учёные сделали ключевой шаг к импортонезависимой 3D‑печати металлом. Специалисты Пермского Политеха и ООО «НПО “Керамет”» детально расшифровали состав импортного полимерного связующего — того самого «жидкого клея», которым в технологии Metal Binder Jetting (MBJ) струйно скрепляют частицы металлического порошка слой за слоем. Сейчас до 85% оборудования и 70% материалов для 3D‑печати в России завозятся из‑за рубежа, а отсутствие собственного связующего фактически блокирует массовое внедрение MBJ в нефтегазе, энергетике и авиации.
Исследователи провели полноценный «химический реверс‑инжиниринг» коммерческого двухкомпонентного состава (жидкость А и гель В), рецептура которого является коммерческой тайной. С помощью ЯМР, ИК‑спектроскопии и хромато‑масс‑спектрометрии они показали, что основа жидкости А — стирол‑акрилатный сополимер с набором функциональных добавок: растворителей и регуляторов текучести и pH. Метиловый эфир пропиленгликоля обеспечивает нужную текучесть через сопла, пропиленгликоль помогает образованию плёнки и предотвращает «засыхание» системы, N,N‑диметилэтаноламин стабилизирует кислотность, а бутиловый эфир диэтиленгликоля отвечает за контролируемое высыхание и равномерное пропитывание порошка.
Гель‑отвердитель В оказался меламино‑формальдегидной смолой, модифицированной метанолом и разбавленной водой примерно до 13% по массе. При нагреве в печи он «сшивает» полимерную основу А в трёхмерную сеть, придавая напечатанной заготовке механическую прочность перед финальным спеканием, а затем полностью выгорает без остатка.
Расшифровка конкретных компонентов и их ролей открывает путь к созданию отечественного аналога связующего, снижению себестоимости деталей и реальному запуску MBJ в серийное производство сложных металлических изделий в России, сообщает naked-science.ru.
Читайте также: