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

Энергетика будущего: эксперты нефтегазовой отрасли обсудят перспективные пути развития ТЭК

1 мин. чтения
Вид изнутри башни градирни

Зачем электростанциям гигантские башни с искусственными облаками

3 мин. чтения

Ветер набрал мощность: в Дагестане запустили крупнейший ветропарк России

1 мин. чтения

Турбины в миниатюре: российские инженеры начали разработку мобильных энергоустановок для удаленных районов

1 мин. чтения

В Москве пройдет электрофорум об искусственном интеллекте, зарядных станциях и технологиях будущего

1 мин. чтения

Китайские ученые превратили башни ветрогенераторов в гравитационные накопители энергии

1 мин. чтения
Паровая турбина. Фото: iStock

Российские энергомашиностроители выпустят семь газовых турбин для электростанций в 2026 году

1 мин. чтения
Врач и робот стоят спина к спине с пьезо-зажигалками

Как открытие пьезоэффекта перевернуло медицину и робототехнику

3 мин. чтения
Горбатый кит. Фото: Magnific

Хвост или плавники — что общего у турбин и горбатых китов? Узнайте из квиза о технологиях, вдохновленных природой!

1 мин. чтения
Березовская теплоэлектростанция. Фото: Shutterstock

Уголь 2.0: в Минэнерго рассказали о строительстве новых угольных теплоэлектростанций в Сибири и на Дальнем Востоке

1 мин. чтения