Исследователи НИТУ МИСИС представили новую технологию изготовления керамических форм для получения крупногабаритных отливок из жаропрочных никелевых сплавов для авиа- и космической отрасли. Вместо токсичного связующего на основе этилсиликата ученые использовали воду, а для защиты материала от дефектов разработали специальные покрытия. Специалисты университета изготовили отливки для газотурбинных двигателей по заказу ПАО "ОДК-Кузнецов".

Для изготовления деталей газотурбинных двигателей традиционно используются жаропрочные сплавы на основе никеля. Литье в керамические формы по выплавляемым моделям позволяет получать отливки высокой точности. Для крупногабаритных тонкостенных отливок обычно используют модели из карбамида. При этом, в качестве связующего вещества применяется этилсиликат, который требует использования токсичных и пожароопасных растворителей, при этом характеризуется низкой стабильностью связующих свойств. В НИТУ МИСИС разработали технологию получения керамических оболочек с использованием модели на основе карбамида и водного связующего вместо раствора этилсиликата.

"Ученые Университета МИСИС - признанного лидера в области материаловедения в России - регулярно решают прикладные задачи ведущих авиационных предприятий. Коллектив исследователей под руководством д.т.н., профессора Владимира Белова создал для ПАО "ОДК-Кузнецов" - одной из крупнейших двигателестроительных компаний страны - новую технологию изготовления керамических форм для крупногабаритных отливок, где используется водное связующее. Разработка НИТУ МИСИС характеризуется не только экологичностью, но и экономичностью: такое связующее значительно дешевле гидролизованного раствора этилсиликата", - рассказала ректор Университета МИСИС Алевтина Черникова.

Доктор технических наук, заведующий кафедрой литейных технологий и художественной обработки материалов НИТУ МИСИС Владимир Белов отметил, что получение крупногабаритных восковых моделей для керамических форм требует спецоборудования, которое не изготавливается в России.

"Предложенная технология позволяет автоматизировать производство крупногабаритных и тонкостенных отливок из жаропрочных сплавов с использованием традиционных моделей на основе карбамида и водного связующего даже в условиях санкций", - добавил ученый.

Чтобы водное связующее не растворило внешний слой моделей, были разработаны защитные покрытия. Они также минимизируют риск отслоения оболочки и не допускают дефектов на поверхности отливки.

"Водное связующее исключает безвозвратные потери материала в процессе изготовления керамической формы, а отливки полученные по предложенной технологии не уступают по качеству тем, что созданы традиционными методами, - рассказала инженер научного проекта инжинирингового центра "Литейные технологии и материалы" НИТУ МИСИС Елена Ковышкина.

С помощью нового метода изготовлены наружные корпуса камеры сгорания газотурбинного двигателя, которые были награждены медалью 29-й Международной промышленной выставки "Металл-Экспо". В рамках 30-й Международной промышленной выставки "Металл-Экспо" Елена Ковышкина удостоена премии конкурса "Молодые ученые".