Создан первый в России 3D принтер для печати монолитной керамики

Ученые Научно-исследовательского института прикладной математики и механики (НИИ ПММ) ТГУ совместно с инженерами томской компании «ИнТех-М» собрали опытно-промышленный образец первого в России 3D-принтера для печати монолитной керамики. Сейчас партнеры работают над запуском 3D-принтеров в производство, также уже получен первый заказ от АО «Климов» (Санкт-Петербург) на печать образцов элементов деталей газотурбинных вертолетных двигателей. Благодаря керамике, разработанной в ТГУ, эти элементы будут способны выдерживать вибрационные нагрузки при высокой температуре.

Собранный учеными принтер RoCust X600 может печатать изделия не только из керамики, но также из разных видов пластика. Его конструкция позволяет установить до двух печатающих головок и изготавливать элементы габаритами до 600×400×300 мм.

— «Сейчас мы можем изготавливать элементы из керамики быстрее, дешевле и точнее, чем позволяет распространенный метод литья под давлением», — рассказал сотрудник ТГУ. — «Кроме того, мы разрабатываем методы печати изделий с очень малыми диаметром отверстий и толщиной стенок, востребованные в микроэлектронике, — такое вообще нельзя получить существующими методами.»

Напомним, ученые ТГУ разработали первый в мире метод 3D-печати керамики, конкурирующей по своим свойствам с высоколегированными сталями, цветными металлами и твердыми сплавами. Несмотря на преимущества этих материалов, ранее простого способа получения качественных изделий сверхсложной формы из них не существовало. Томским ученым удалось решить эту проблему с помощью аддитивных технологий.

Сегодня в ТГУ реализован полный технологический цикл: сначала ученые получают керамические порошки, затем из них изготавливают термопластичные пасты — «чернила» для принтера, а после печати изделия спекают при высокой температуре, и так они обретают нужные свойства. Оригинальная конструкция 3D-принтера позволяет изготавливать сверхпрочные элементы (твердостью до 24Гпа) с точностью до 200 микрон. Такие изделия из керамики очень востребованы в аэрокосмической отрасли, химической и нефтегазовой промышленности.

— «Использование наших технологий позволит реализовать возможность производства уникальных изделий из керамики произвольной, сверхсложной формы с заданными свойствами без затрат на технологическую подготовку, — отметил сотрудник ТГУ. — «Это позволит удешевить конечный продукт в три раза, ускорить и упростить ввод в производство новых видов продукции.»

Он уточнил, что в частности, сегодня к изделиям из керамики проявляют интерес разработчики газовых турбин в летательных аппаратах, производители твердооксидных топливных элементов — новых источников энергии, а томский НПЦ «Полюс» заинтересован в изготовлении корпусов микросхем для спутников.

Разработка технологии 3D-печати из керамики ведется при поддержке гранта РФФИ и программы «Старт» Фонда содействия инновациям. По программе «Старт» ученые должны в течение трех лет выйти на производство кастомизированной (под конкретного потребителя) продукции на базе томского инновационного предприятия «ИнТех-М».

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.