НИТУ "МИСиС"
10 октября 2018, 09:08
Алюминий с титановой прочностью
В НИТУ "МИСиС" разработали упрочняющие модификаторы для 3D-печати изделий из алюминиевых композитов для аэрокосмической промышленности
Основой нового композита стали разработанные модификаторы-прекурсоры на основе нитридов и оксидов алюминия, полученные сжиганием. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Sustainable Materials and Technologies.
Еще два десятилетия назад литье в формы рассматривалось как единственный рентабельный способ изготовления объемных (3D) изделий. Прошли годы, прежде чем появился 3D принтер по металлу, способный составить достойную конкуренцию металлургическим способам, а в перспективе вытеснить традиционные методы металлургического производства. Преимуществами производства изделий сложной формы с помощью аддитивных технологий являются более сложные формы и конструкции получаемых изделий, низкая себестоимость и теоретически любая комбинация получаемых материалов.
В настоящее время существует несколько технологий, которые используются для печати металлом, основными из которых являются селективное лазерное плавление (Selective Laser Melting, SLM) и селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS). Обе они подразумевают постепенное наслаивание металлических порошковых "чернил" слой за слоем для построения заданной объемной фигуры. SLS или SLM - технологии аддитивного производства, основанные на послойном спекании порошковых материалов с помощью луча мощного (до 500 Ватт) лазера.
Один из оптимальных по характеристикам металлов для изготовления изделий для аэрокосмической промышленности- это титан, однако в 3D-печати он неприменим по причине пожаро- и взрывоопасности порошков. Альтернативой выступает алюминий, легкий (плотность 2700 кг/м3) - одно из главных требований отрасли, пластичный, обладающий модулем упругости ~70 МПа, пригодный для 3D-печати, однако недостаточно прочный и твердый: предел прочности даже для сплава Дюраль до 500 МПа, твердость по Бринелю НВ на уровне 20 кгс/мм2.
Решение задачи упрочения алюминиевой 3D-печати предложил научный коллектив кафедры цветных металлов и золота НИТУ "МИСиС" под руководством приглашенного профессора Александра Громова.
"Мы разработали технологию упрочения алюмоматричных композитов, полученных методом 3D-печати, получив инновационные прекурсоры - модификаторы, полученные сжиганием порошков алюминия. Продукты горения - нитриды и оксиды алюминия - обладают специфически подготовленной для спекания, разветвленной поверхностью со сформированными переходными нанослоями между частицами. Именно особые свойства и структура поверхности позволяет частицам прочно прикрепляться к алюминиевой матрице и в итоге повышает прочность полученных композитов в 2 раза", - рассказал руководитель исследовательской группы Александр Громов.
В настоящее время коллектив разработчиков тестирует полученные с помощью новой технологии прототипы изделий....
Авторские права на данный материал принадлежат «НИТУ "МИСиС"». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Поделиться
Май 23, 2024
"Аэрофлот" до конца июня внедрит оплату по биометрии
Май 24, 2024
Увидеть достопримечательности Ярославской области можно будет на вертолетной прогулке
Май 24, 2024
Почему в самолетах надо пристегиваться: объясняет авиаэксперт
Май 24, 2024
Молния ударила в самолет Анталья - Новосибирск - борт приземлился в Толмачево