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
Привычные виды городских ТЭЦ с трубами могут остаться в прошлом

Первую в мире экологически чистую ТЭЦ разработали российские ученые

2 мин. чтения
Украшенная гирляндами елка в каминном зале

Елочка, зажгись! История гирлянды от первой свечки до наших дней

5 мин. чтения

От гусиных перьев до инъекционного литья: из чего делают искусственные ели

4 мин. чтения

Ученые и журналисты расскажут о настоящем и будущем энергетики в новом подкасте

1 мин. чтения

Ученые из Петербурга создали технологию для повышения устойчивости газотурбинных двигателей к экстремальным температурам

2 мин. чтения

Энергия вибраций: российские ученые научились заряжать гаджеты от городского шума

2 мин. чтения
Виртуальная-лаборатория

Новые материалы — без пробирок: виртуальная лаборатория признана лучшим энергетическим стартапом года

2 мин. чтения
ТЭЦ

В Петербурге придумали, как превратить золу с ТЭЦ в строительные материалы

2 мин. чтения
Прометей из древности передает огонь технологий современному инженеру-вахтовику

Боги, молнии и генераторы: найдите связь между мифами и современными технологиями

1 мин. чтения
Геотермальная-станция генерация

В России запустили самую холодную в стране геотермальную станцию

2 мин. чтения