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
Визуализация водородной мембаны, устойчивой к низкой влажности

Для топливных элементов создали эффективную мембрану, которая не испытывает «жажды»

2 мин. чтения
Специалист Царичанского месторождения в Оренбуржье

На нефтепромыслах в Оренбуржье тестируют мощные электростанции, работающие на попутном газе

2 мин. чтения
Лаборант Новопортовского месторождения

В Перми создали доступный материал для эффективных водородных топливных элементов

2 мин. чтения
На выставке Российской энергетической недели

На выставке Российской энергетической недели покажут лучшие отечественные решения для ТЭК

1 мин. чтения
Гоночный болид на трассе

На скорости 500+ километров в час: как устроены самые быстрые автомобили в мире

5 мин. чтения
Специалист заливает в автомобиль моторное масло G-Energy

Новые отечественные присадки втрое продлили срок службы моторного масла

2 мин. чтения
Золото и кремний

Кремний подружили с золотом, чтобы в 10 тысяч раз активнее поглощать и излучать свет

2 мин. чтения
Робособака на ветровой электростанции

В Китае создали ветряную электростанцию, на которой трудятся только роботы

2 мин. чтения
Каширская ГРЭС

Самую мощную газовую турбину в России установили на подмосковной электростанции

1 мин. чтения
Космический спутник

Для космических спутников создали почти вечный двигатель

2 мин. чтения