Top.Mail.Ru
Новости

3D-печать и керамику объединили, чтобы повысить качество отливки лопаток турбин

20 мая 2025

Специалисты Национального исследовательского технологического университета МИСИС и компании «ОДК-Кузнецов» изобрели новый способ производства прочных деталей для авиации и энергетики, которые выдерживают высокие температуры. Для этого они усовершенствовали процесс изготовления форм для деталей, объединив преимущества 3D-печати и керамики.

Фото iStock

Сначала на промышленном 3D-принтере печатают заготовку литейной формы: ее послойно выращивают, используя огнеупорные материалы (например, керамику) и связующее (синтетическую смолу). Затем форму несколько раз пропитывают жидкостью с частицами диоксида кремния, гранулами оксида алюминия и полыми керамическими микросферами. Это позволяет заполнить поры, укрепить структуру материала и сделать его устойчивее к высоким температурам. В конце форму спекают при 1200 градусах — при такой температуре керамические связи укрепляются, а органическое связующее удаляется.

Готовая форма подходит для заливки металлами в вакууме. Так как органическое связующее из материала удалили, в вакуумной камере не будут выделяться газы, ухудшающие качество сплава и отливки, — это главное преимущество таких форм перед обычными 3D-печатными. В отличие же от фотополимерных керамических форм, изготовленных из смолы и затвердевающих под ультрафиолетом, новые точнее и проще в производстве.

Новый метод пока находится на стадии отработки. Если все испытания пройдут успешно, то со временем мы сможем получать крупные отливки, так как размер бункера промышленной установки для 3D-печати форм составляет 2,5 на 1,5 на 1 метр.

Андрей Колтыгин, директор инжинирингового центра литейных технологий и материалов НИТУ МИСИС

Андрей Колтыгин

Директор инжинирингового центра литейных технологий и материалов НИТУ МИСИС

Ученые получили экспериментальные отливки из жаропрочного никелевого сплава. Исследования показали, что методика позволяет достичь высокой прочности форм при минимальной усадке — 0,5–1,8%. Это меньше, чем при использовании других способов 3D-печати керамических литейных форм.

Специалисты рассчитывают, что после доработки технология найдет применение в авиационной и энергетической промышленности, где нужны сложные детали из жаропрочных сплавов. Самое перспективное направление — производство лопаток турбинных установок и авиадвигателей.

5
Haha
Haha
0
1
Love
Love
0
1
0
Читать также
Капли воды на солнечной панели

Умное охлаждение: ученые из России и Китая научили солнечные панели собирать воду из воздуха

2 мин. чтения
Ураган, вид из космоса

От боры до муссона: гид по самым ветреным городам Земли

5 мин. чтения

Солнечный «зонтик» для обеспечения электричеством космических кораблей создали в Петербурге

1 мин. чтения
Беспроводная зарядка смартфона

Как мы научились передавать энергию без проводов и что из этого получилось

7 мин. чтения
термоядерный реактор внутри

В Томске создали защитную оболочку для термоядерных реакторов, способную «залечивать» дефекты при экстремальных температурах

2 мин. чтения
Заснеженные поля в зоне вечной мерзлоты

Стеклопластик вместо стали: ученые из Петербурга создали легкие и прочные сваи для промышленного строительства на вечной мерзлоте

2 мин. чтения
Ученые в лаборатории

«Торнадо» из жидкого металла от российских физиков позволит ускорить отвод тепла из ядерных реакторов

1 мин. чтения

Петербургские инженеры создали генератор для судов, который производит энергию из водорода и кислорода

1 мин. чтения
Металл в научной лаборатории

Цифровой двойник помог ученым из Белгорода создать жаропрочную сталь для энергетики

2 мин. чтения
Ночные огни — один из символов московской энергосистемы

Энергия мегаполиса: как устроена энергетическая экосистема одного из самых больших городов мира

4 мин. чтения