Томские ученые разработали технологию изготовления сверхпрочных элементов из монолитной керамики

Специалисты Томского государственного университета (ТГУ) создали первый в России 3D-принтер для монолитной керамики. В 2017 году по заказу «Климова» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию) они намерены напечатать образцы деталей вертолетных двигателей нового поколения.

«Наши ученые совместно с инженерами томской компании „ИнТех-М“ собрали опытно-промышленный образец первого в России 3D-принтера для печати монолитной керамики. Сейчас они работают над запуском устройства в производство. Также уже получен первый заказ на печать деталей вертолетных двигателей», — цитирует ТАСС сообщение ректора вуза Эдуарда Галажинского.

В ТГУ реализуется полный технологический цикл. Сначала изготавливаются керамические порошки. Затем из них производятся термопластичные пасты — «чернила» для принтера. После этого изделия спекают при высокой температуре, благодаря чему они обретают нужные свойства.

«Элементы, которые печатают на этом принтере, сверхпрочные, и они востребованы в аэрокосмической отрасли, химической и нефтегазовой промышленности», — пояснил Эдуард Галажинский.

В частности, из такой керамики можно изготавливать корпуса микросхем для спутников, в которых, по словам ректора ТГУ, заинтересовано предприятие «Роскосмоса» — НПЦ «Полюс».

Еще одним заказчиком выступает «Климов». Компания создает для вертолетов газотурбинную установку нового образца и нуждается в деталях для двигателей. Через несколько месяцев вуз намерен продемонстрировать «Климову» опытный образец из керамики, напечатанной на 3D-принтере.

«Чтобы повысить КПД газотурбинной установки, необходимо увеличить рабочую температуру в горячей зоне до 1300-1500 °C. Ни один металл в этом диапазоне температур и в химически агрессивной среде не работает. В связи с этим конструкторы ищут новые материалы и новые способы изготовления изделий из них», — пояснил старший научный сотрудник ТГУ Владимир Промахов.

Керамика, напечатанная на 3D-принтере, по свойствам превосходит высоколегированные стали, цветные металлы и твердые сплавы. Ранее простого способа получения качественных изделий сверхсложной формы из нее не существовало. Томским ученым удалось решить эту проблему с помощью аддитивных технологий (послойного синтеза).

Параллельно в вузе создают порошковый материал, из которого будут изготавливать детали двигателя с помощью лазерного выращивания. Его также представят «Климову» в середине 2017 года.