Ученые из НИТУ МИСИС разработали такую технологию 3D-печати алюминиевых деталей, которая позволяет избегать одной из главных проблем при создании этих компонентов — появления трещин и дефектов после застывания. Из-за этой особенности алюминиевой 3D-печати ее применение в сложных отраслях было ограничено.
Чтобы решить проблему с появлением микротрещин, авторы разработки подобрали модификаторы, которые ускоряют затвердевание кристаллов, и там не успевают возникнуть дефекты.
Мы впервые использовали сочетание циркония, скандия, титана и бора для обработки высокопрочных алюминиевых сплавов. Эти модификаторы эффективно измельчают зерна и препятствуют образованию столбчатых кристаллов. Новый метод позволяет предотвратить дефекты, вызванные неравномерным распределением легирующих элементов — проблемой, с которой часто сталкиваются на металлообрабатывающих предприятиях в трехмерной печати, сварке, обработке поверхности и других видах лазерного плавления.
Вместе с модификацией сплавов изменена и технология печати. Область плавления дополнительно прогревается до температуры в диапазоне от 350 до 480 градусов Цельсия. Так удается сделать работу модификаторов более эффективной. Эксперименты показали, что зерна плавления могут уменьшаться почти в 30 раз, что повышает однородность и прочность сплава.
Эта методика, которая уже запатентована НИТУ МИСИС, позволяет изготавливать с помощью 3D-печати очень сложные и высокотехнологичные компоненты двигателей и других деталей, к которым предъявляются повышенные требования в области прочности и надежности.
Ранее мы рассказывали об уникальном сплаве, который умеет запоминать форму в жару и в мороз.
