Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали прорывную технологию мультиматериальной 3D-печати металлических изделий со сложной геометрией. Об этом сообщила пресс-служба учебного заведения.
Научным руководителем разработки стал директор Института ИММиТ, профессор Анатолий Попович. Новая методика позволяет создавать детали сразу из четырех различных сплавов в рамках одного производственного цикла, программируя свойства материала в микромасштабе – с точностью до одного миллиметра. Это открывает возможности для производства изделий с зонами, обладающими разными, подчас противоречивыми характеристиками: например, повышенной твердостью и пластичностью одновременно.
«Технология позволяет получить деталь, запрограммировав нужный комплекс свойств за счет создания зон из необходимого материала. При этом состав и свойства изменяются плавно, что предотвращает возникновение дефектов на стыках и позволяет совмещать даже изначально несвариваемые материалы, такие как алюминий и сталь», – отметили в пресс-службе.
Разработка ведется в рамках федеральной программы «Приоритет-2030». На сегодняшний день ученые уже апробировали более 20 комбинаций материалов, включая титановые и алюминиевые сплавы, а также материалы с эффектом памяти формы.
Так, благодаря технологии инженеры смогли создать прототип малоразмерной камеры сгорания. Внутренняя часть изделия выполнена из жаропрочной бронзы, а наружная оболочка – из никелевого сплава, с сетчатой структурой между ними для эффективного теплоотвода. Такой подход сократил время производства с нескольких месяцев до нескольких дней.
Еще один пример – шестерня, в которой внутренняя часть обеспечивает вибропоглощение, а наружная имеет повышенную твердость для износостойкости. Сложная форма перехода между материалами была задана на этапе цифрового проектирования и точно воспроизведена при печати.
Новая разработка петербургского Политеха позволяет не только получать более прочные соединения, но и экономить средства и время при их производстве, отметили представители университета.