Группа студентов кафедры металловедения и физики прочности НИТУ «МИСиС» приступила к испытаниям нового высокопрочного алюминия для 3D-печати. Предполагается, что разработанная ими технология найдет применение в авиа- и машиностроении, а также в других отраслях промышленности. Предложенный молодыми исследователями метод SLM-печати композитным материалом на основе алюминия позволит отказаться от применения дорогостоящего титана, который широко применяется, в том числе, в авиастроении – сообщается на сайте университета НИТУ «МИСиС».
Сегодня самолеты строятся с применением алюминия и титана. Среди остальных металлов титан самый дорогостоящий материал. Студенты НИТУ «МИСиС» Дмитрий Солодов и Александр Васильев предложили вместо титана использовать высокопрочный композитный материал на основе алюминия. Молодые ученые разработали «легкий» алюмоматричный композит с добавлением тугоплавких добавок. В авиакосмической отрасли — это значимый показатель, поскольку снижение массы летательного аппарата позволяет снизить расход топлива, и, соответственно сократить издержки.
Одновременно с этим, элементы из этого материала будут производиться с применением так называемого генеративного дизайна. Данная технология позволяет искусственному интеллекту самостоятельно формировать облик деталей под заданные конструктором параметры и ограничения. Это позволит дополнительно снизить массу алюминиевых изделий и повысить прочность конструкций. Затем разработанная искусственным интеллектом деталь будет напечатана на 3D-принтере с использованием технологии SLM-печати, позволяющей производить сложные изделия путем лазерного плавления металлического порошка. SLM-печать, а также использование тугоплавких добавок обеспечит материал высокими прочностными характеристиками.
Еще одна важная привилегия новой технологии состоит в снижении себестоимости изготовления сложных деталей с внутренними каналами, порами и т.д. Помимо этого, благодаря бионическому дизайну значительно сокращается масса готовой детали, а использование аддитивных технологий и новых материалов позволит снизить себестоимость готовых изделий.
Подразумевается, что данный материал постепенно вытеснит существующие дорогостоящие сплавы на основе титана, а также те алюминиевые сплавы, которые используются в промышленности в настоящее время. Проект молодых ученых может быть интересен авиастроительным предприятиям, машиностроительным производствам, станкостроительным заводам, предприятиям космической индустрии, а также частным организациям, осуществляющим услугу 3D-печати металлом.
На сегодняшний день уже получены первые образцы, которые были испытаны на растяжение до и после термической обработки. В ходе исследований выяснилось, что опытные образцы, напечатанные из алюминиевого порошка с тугоплавкой добавкой, показали более высокую прочность по сравнению с образцами, производимыми из обычного алюминия.
Источник фото на странице: Ricardo Gomez Angel on Unsplash
