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
Ноябрь 14, 2024
Аэрофлот запустит дополнительные транзитные рейсы из Москвы в города Дальнего Востока
Ноябрь 14, 2024
На сахалинском острове Итуруп завершена реконструкция участка дороги Курильск - аэропорт Буревестник
Ноябрь 14, 2024
Ректор МАИ стал лауреатом общенациональной премии "Лидер высшего образования"
Ноябрь 14, 2024
Эксперт - о банкротстве авиакомпаний: все упирается в деньги