В России запустили 3D-печать некоторых деталей авиадвигателей с применением высокотемпературной керамики. Центр аддитивных технологий (ЦАТ), входящий в состав Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) Госкорпорации Ростех, отныне способен применять технологии 3D-печати керамикой.
По словам Алексея Мазалова, генерального директора ЦАТ, технологию 3D-печати керамикой необходимо воспринимать как важное направление в таком важном деле, как замещение импорта. Ее применение будет способствовать дальнейшему развитию двигателестроения в нашей стране.
Алексей Мазалов считает, что использование керамики предоставит возможность внедрять новые решения при создании двигателей. Например, производить стержни для литья лопаток двигателей. Также повышать устойчивость деталей к высоким температурам. Используя новый метод, можно производить высоконагруженные детали авиационных двигателей, которые будут способны выдерживать температуру более 1500°C.
Как отметил генеральный директор ЦАТ, керамические изделия, изготовленные данным методом, к тому же могут заменить импортную оснастку в литейных и термических цехах. Причем в самых разных отраслях промышленности.
На площадке Центра аддитивных технологий уже установили промышленный 3D-принтер. Он предоставляет возможность «напечатать» керамические изделия с толщиной стенки до 15 мм. При этом гарантируется высокое качество каждой детали. Это стало возможным только потому, что используется новый состав материала и специальные режимы термообработки.
В Ростехе подчеркнули, что данная технология считается одной из самых сложных. Тому есть простое объяснение. Уже при толщине детали 6-8 мм стандартные режимы могут привести к тому, что появляются трещины. Подчеркнем, что указанный промышленный 3D-принтер создала компания «Ретех» из России.
Технология печати керамикой – это молодая сегментная аддитивная индустрия. В основе метода положена стереолитография. К жидкому фотополимеру добавляет керамический порошок. Это нужно для того, чтобы получить пастообразную массу. Потом при воздействии лазером получается затвердение контура детали. Оно будет послойное.
Излишки материала нужно удалить. Заготовка проходит несколько этапов выжигания в печи. Потом же следует спекание при температуре от 1400 до 1700°C. Именно этот процесс обеспечивает соединение керамических частиц. Он формирует монолитную структуру с заданной плотностью. В результате получаем материал, который противостоит высоким нагрузкам и экстремальным температурам.
В настоящее время специалисты центра отрабатывают на установке процесс производства нескольких типов изделий. Среди них, например, чехлы для термопар, тигли для плавки жаропрочных сплавов, стержни керамические для литья лопаток газотурбинных двигателей, фильтрующие элементы.