Ученые из Пермского и Уральского университетов ускорили 3D-печать металла

Ученые из ПНИПУ и УРФУ улучшили технологию 3D-печати, повысив скорость и прочность изделий. Введением порошковой проволоки удалось на 10-30% повысить производительность и устранить дефекты. Нововведение открывает новые возможности для создания сердечных имплантатов.

Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) в сотрудничестве с коллегами из Уральского федерального университета (УРФУ) добились значительного прогресса в технологии трехмерной печати. Они смогли увеличить скорость процесса и повысить прочность изделий. Научные достижения были раскрыты в пресс-релизе, предоставленном пресс-службой Пермского Политеха «Газете.Ru».

Как объяснили специалисты, для крупномасштабного производства металлических деталей успешно применяется метод проволочной наплавки. В данном случае сырьем выступает металлическая проволока, плавящаяся под воздействием электрического тока и наносимая слоями с помощью роботизированного манипулятора.

Группа исследователей из ПНИПУ и УРФУ усовершенствовала этот метод, заменив традиционную проволоку на вариант с порошковым сердечником, обогащенным различными добавками и ферросплавами.

"Благодаря теплофизическим свойствам порошковых проволок, в зависимости от их состава и выбранного режима наплавки, возможно увеличить производительность процесса на 10–30% по сравнению с использованием проволок сплошного сечения. Определенные компоненты в составе сердечника позволяют достичь практически любого нужного химического состава наплавляемого материала", – пояснил научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем "материал-технология-конструкция" ПНИПУ Глеб Пермяков.

Ученые разработали проволоку с порошковым сердечником, содержащим элементы такие как хром, марганец, никель, молибден, медь и азот. Такой подбор компонентов улучшил свойства получаемого материала, в частности его прочность и пластичность.

По словам исследователей, замена материала позволила устранить поры, трещины, шлаковые включения и другие дефекты при печати деталей. В результате изделия становятся на 20–30% прочнее, чем те, что изготовлены из обычной проволоки, что открывает новые перспективы для применения технологии в производстве сердечных имплантатов.