Пермские ученые разработали методику 3D-печати металлических изделий без дефектов
Ученые Пермского политеха улучшили 3D-печать металлических изделий, чтобы создавать детали практически без дефекта. Специалисты усовершенствовали проволочно-дуговую наплавку — когда изделие послойно выращивают, сплавляя проволоку. С новым подходом материал не утратит прочность и другие свойства, а деталь получится задуманной формы, без пор и трещин.
Политехники разработали методику лазерной проволочной плавки с управляемым переносом металла — проволока оплавляется и попадает на подложку. Главное ноу-хау разработчиков — управление процессом: они отслеживают разность потенциалов или сопротивления между проволокой и наплавляемой основной и регулируют скорость подачи проволоки. Обычно на 3D-принтере скорость подачи материала постоянна. Для улучшения управляемости принтер оснастили лазерной головкой с двумя источниками излучения.
Исследователи также изучили, как мощность лазерного излучения и скорость перемещения печатающей головки принтера влияют на качество и форму получаемого металлического слоя. Они определили лучшие режимы наплавки для никель-хромовых жаропрочных сплавов, которые отличаются высокой устойчивостью к коррозии, высоким температурам и химически агрессивной среде, но из-за сложного состава считаются труднообрабатываемыми.
Новый метод наплавки позволяет печатать заготовки с минимальным припуском — это уменьшит дополнительную механическую обработку деталей после печати. Методика позволит создавать сложные изделия для промышленности и авиации.
Создан прототип улучшенного 3D-принтера.
