На площадке Центра аддитивных технологий (входит в структуру Объединенной двигателестроительной корпорации «Ростеха») началась опытная отработка технологии объемной печати изделий из керамики. В рамках этих работ используется промышленный 3D-принтер отечественного производства, разработанный компанией «Ретех».
Технология ориентирована на создание деталей для авиационных двигателей, способных функционировать при температурах, превышающих 1500 °C. Оборудование позволяет изготавливать керамические элементы с толщиной стенки до 15 миллиметров. Достижение необходимого качества продукции обеспечивается за счет применения специального состава материалов и корректировки режимов термической обработки. Работа с данным классом материалов сопряжена с технологическими сложностями: при толщине изделия порядка 6–8 миллиметров использование стандартных режимов обжига может провоцировать образование трещин на поверхности.
По словам генерального директора ЦАТ Алексея Мазалова, развитие этого направления имеет значение для отрасли двигателестроения. Изделия, полученные этим методом, потенциально могут заменить импортную оснастку, используемую в литейных и термических производствах разных отраслей. В частности, керамика позволяет создавать стержни для литья лопаток газотурбинных двигателей и повышать термостойкость компонентов.
На текущем этапе специалисты центра занимаются отработкой процесса изготовления на установке нескольких типов изделий. В их числе — тигли для плавки жаропрочных сплавов, керамические стержни для литейных операций, чехлы для термопар и фильтрующие элементы.
Технология печати керамикой относится к молодым сегментам аддитивной индустрии. В основе метода лежит стереолитография: к жидкому фотополимеру добавляется керамический порошок для получения пастообразной массы, после чего лазером последовательно отверждаются контуры будущей детали. Затем излишки материала удаляются, а заготовка проходит этапы выжигания в печи и последующего спекания при температуре от 1400 до 1700 °C. Это обеспечивает соединение керамических частиц и формирование монолитной структуры с заданной плотностью, что, как утверждается, делает материал устойчивым к высоким нагрузкам и экстремальным температурам.
Читайте также: В России создадут 10-метровое главное зеркало для телескопа «Миллиметрон» для изучения Вселенной