Ученые из НИИ НПО «ЛУЧ» научного дивизиона «Росатома» разработали опытный образец 3D-принтера для изготовления изделий сложной формы из тугоплавких металлов — вольфрама, молибдена, ниобия — и их композиций, например узлов турбоагрегатов. Это одна из первых установок такого рода в России. С ее помощью можно быстро и качественно изготовить сложные металлические промышленные детали.
Начальник лаборатории аддитивных технологий научно-технического центра «ИСТОК» Сергей Пшенов / © Научный дивизион «Росатома»
3D-принтер представляет собой устройство селективного электронно-лучевого плавления порошка металла с высокотемпературным подогревом рабочего объема. Полученные с его помощью изделия отличаются высокими физико-механическими характеристиками и способны выдерживать высокие температуры. При этом, по словам ученых, они не уступают по качеству изделиям, которые получают классическим способом — путем переплавки и последующей механообработки.
Начальник лаборатории аддитивных технологий научно-технического центра «ИСТОК» Сергей Пшенов рассказал, что в процессе селективного электронно-лучевого плавления контуры будущего изделия создаются с помощью электронного пучка, который плавит металл (находящийся в порошке) в определенных местах. 3D-принтер получает данные из системы автоматизированного проектирования, при этом изделие разделено на слои определенной толщины.
Печать происходит в вакууме. Это особенно важно для металлов и их сплавов, ведь они активно взаимодействуют с газами. Например, такое взаимодействие с кислородом и азотом может привести к тому, что изделие окислится.
Обнадеживает и то, что разработанный опытный образец 3D-принтера позволяет создавать изделия из металла более сложной формы, чем традиционные методы. Точность изготовления — на уровне 100 микрометров. Причем на создание таких деталей уходит меньше времени (скорость увеличивается в три-четыре раза) и трудовых затрат. Это сокращает себестоимость изделия минимум на 20 процентов.
Критические узлы 3D-принтера на 90 процентов состоят из российских комплектующих. Серийное производство тоже не за горами: следующий этап реализации проекта — разработка соответствующих нормативных документов.
