Несколько десятков лет назад литье в формы считалось одним из самых рентабельных способов производства объемных деталей. Прошло немало времени до того, как появился 3D-принтер по металлу, предоставляющий конкуренцию металлургическому производству. Преимущества технологии, позволяющей изготавливать сложные детали, презентовали студенты одного из университетов.
Суть проекта
Студенты из НИТУ «МИСиС» предложили достойный внимания способ SLM-печати композитным материалом, в основе которого лежит сплав алюминия.
Дело в том, что на настоящий момент затраты на строительство машин очень высоки. В производстве используют дорогостоящий материал — титан. Поэтому-то молодые исследователи нашли альтернативу данному веществу — композитный материал высокой прочности.
Одной из основных целей проекта является снижение затрат на производство сложных деталей для авиастроительства с помощью 3D печати.
Детали из композитного материала будут производиться благодаря генеративному дизайну. Это технологический метод, с помощью которого искусственный интеллект может изготавливать облик элемента под заданные разработчиком характеристики.
После этого получившаяся деталь будет печататься на 3D-принтере посредством технологии SLM-печати, производящей сложные элементы с помощью лазерного плавления металлических частиц.
В чем преимущества идеи
Композит на основе алюминия — это современный материал, который обладает уникальными характеристиками: высокой прочностью, низкой массой, хорошей износостойкостью и небольшим коэффициентом теплового расширения.
Помимо значительного снижения стоимости, данная технология направлена на уменьшение массы материала. Разработанный студентами композит, который содержит тугоплавкие добавки, очень легкий. А эта характеристика довольно важна в авиакосмической сфере. Например, снижение массы самолета позволит уменьшить расходы на топливо и вследствие сократить общие расходы на эксплуатацию аппарата.
Первые образцы, изготовленные с помощью 3D-принтера, уже прошли испытания.
Во время них элементы, которые печатались из тугоплавкого алюминиевого порошка, оказались более высокопрочными, чем детали, напечатанные из простого алюминия.
Где пригодится «принтер»
Безусловно, такое новшество в будущем вытеснит дорогие сплавы из титана и алюминия. Авиастроительным компаниям, машиностроительным производствам и станкостроительным предприятиям наверняка проект покажется интересным.
