В Перми разработали новую технологию бездефектной печати металлами

Аддитивные технологии, или 3D-печать, с каждым годом все активнее используются в авиационной и аэрокосмической промышленности. Тем не менее печатать металлами все еще гораздо сложнее, чем полимерами. Чаще всего используется метод селективной лазерной плавки: сначала металл перетирают в мелкий порошок, а затем порошок слой за слоем плавят с помощью лазера. Этот метод позволяет печатать с большой точностью, но он сложен и требует длительного времени. Альтернатива – метод проволочно-дуговой наплавки. В этом случае металл подается в виде проволоки, а конечное изделие выплавляется с помощью сварочной дуги. Этот метод гораздо проще и быстрее, но не обладает высокой точностью.

Совместить преимущества двух методов сумели российские материаловеды под руководством Дмитрия Трушникова из Пермского политехнического института.

Они работали с проволокой, но сплавляли ее не дугой, а лазером. Для этого разработали оригинальную лазерную головку, а также систему управления подачей проволоки по обратной связи. Проволоку можно подавать вертикально, а для плавления использовать два лазера одновременно или по очереди. Это позволяет печатать изделия любой формы. Система обратной связи получает сигналы из зоны наплавки и в соответствии с ними контролирует высоту печатающегося слоя. Благодаря этому принтер работает полностью автоматически.

Для экспериментальной печати использовали никель-хромовый сплав. Он отличается высокой коррозионной стойкостью, но из-за сложного химического состава и высокой температуры плавления работать с ним трудно даже традиционными методами, не говоря уже о 3D-печати. Для Трушникова и его коллег это не стало преградой – они напечатали девять заготовок с разной скоростью и мощностью лазера. В ближайших планах группы – реализовать технологию в условиях вакуума, что позволит печатать металлами и сплавами высокой частоты. О первых результатах рассказал портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу института.