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 проекта Нижне-Зейской ГЭС. Изображение сгенерировано нейросетью

Энергия и защита от паводков: на Дальнем Востоке представили проект Нижне-Зейской гидроэлектростанции

1 мин. чтения

Месторождение инноваций: изучаем интерактивную карту открытий, которые меняют энергетику

1 мин. чтения
Абагайтуйская солнечная электростанция. Фото: «Юнигрин Энерджи»

Россия за полтора года ввела более одного гигаватта новых мощностей возобновляемой энергетики

1 мин. чтения

«Мы готовы использовать мощности ГЭС для развития искусственного интеллекта»

1 мин. чтения
Вид на Русский мост во Владивостоке

На Дальнем Востоке до 2042 года планируют ввести восемь новых электростанций

1 мин. чтения

Сотни километров энергии: в Приморье запустили новую ЛЭП и подстанцию «Варяг»

1 мин. чтения

Легкий, прочный, огнестойкий: как одеваются профессиональные гонщики

3 мин. чтения
Эволюция электронной музыки — от блюза до искусственного интеллекта. Изображение сгенерировано нейросетью

От рок-н-ролла до нейросетей: как технологии изменили музыку

4 мин. чтения
Перс хвастается современному инженеру древними ветряными мельницами на фоне современных ветрогенераторов

От мельниц до гигантских парков: как люди приручали энергию ветра

4 мин. чтения

Что опаснее — розетка или электрический угорь? Узнайте из квиза об энергии живой природы

1 мин. чтения