NUST MISIS heeft versterkende modificatoren ontwikkeld voor het 3D-printen van aluminium composietproducten voor de lucht- en ruimtevaartindustrie. Wetenschappers van NUST MISIS hebben een technologie voorgesteld die het mogelijk maakt om de sterkte van composieten verkregen door 3D-printen uit aluminiumpoeder te verdubbelen en de eigenschappen van de resulterende producten dichter bij de kwaliteit van titaniumlegeringen te brengen: de sterkte van titanium is ongeveer 6 keer hoger dan die van aluminium, maar ook de dichtheid van titanium 1,7 keer hoger (een aluminium vliegtuig of ruimtevaartuig zou veel lichter zijn).
De ontwikkelde modificatoren-precursors op basis van aluminiumnitriden en oxiden verkregen door verbranding werden de basis van het nieuwe composiet. De resultaten van het werk zijn gepubliceerd in het hoog aangeschreven wetenschappelijke tijdschrift Sustainable Materials and Technologies.
Tot twintig jaar geleden werd spuitgieten gezien als de enige kosteneffectieve manier om 3D-producten te maken. Jaren gingen voorbij voordat een 3D-metaalprinter verscheen die kon concurreren met metallurgische methoden en in de toekomst traditionele methoden van metallurgische productie zou vervangen. De voordelen van het vervaardigen van producten met een complexe vorm met behulp van additieve technologieën zijn complexere vormen en ontwerpen van de resulterende producten, lage kosten en theoretisch elke combinatie van verkregen materialen.
Momenteel zijn er verschillende technologieën die worden gebruikt voor het printen van metaal, de belangrijkste zijn Selective Laser Melting (SLM) en Selective Laser Sintering (SLS). Beide omvatten de geleidelijke laag voor laag van metallische poeder "inkt" om een bepaald volumetrische figuur te bouwen. SLS of SLM zijn technologieën voor additieve fabricage die zijn gebaseerd op het laag voor laag sinteren van poedermaterialen met behulp van een krachtige laserstraal (tot 500 W).
Titanium is een van de optimale metalen voor de fabricage van producten voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, maar is niet toepasbaar in 3D-printen vanwege het brand- en explosiegevaar van poeders. Het alternatief is aluminium, lichtgewicht (dichtheid 2700 kg / m3) - een van de belangrijkste vereisten van de industrie, plastic, met een elasticiteitsmodulus van ~ 70 MPa, geschikt voor 3D-printen, maar niet voldoende sterk en hard: de treksterkte zelfs voor de Dural-legering is maximaal 500 MPa, Brinell-hardheid HB op het niveau van 20 kgf / mm2.
Promotie video:
De oplossing voor het probleem van het verharden van 3D-printen van aluminium werd voorgesteld door het onderzoeksteam van de afdeling non-ferrometalen en goud van NUST MISIS onder begeleiding van gastprofessor Alexander Gromov.
Het ontwikkelingsteam test momenteel prototypes van producten die zijn verkregen met behulp van de nieuwe technologie.
