Продвинутый высокопроизводительный механизм нанопокрытия для металлической 3D-печати

Современные высокопроизводительные установки для производства металлических порошков, используемых для 3D-печати, разрабатываются исследователями из отдела промышленных технологий Юргинского технологического института Томского политехнического университета. В последнее время проект ТПУ был поддержан Российским научным фондом.

Авторы: Томский политехнический университет (ТПУ)

Согласно исследователям, в настоящее время в мире энергичное развитие аддитивной технологии и ее промышленного применения затруднено несколькими факторами. Например, высокая стоимость материалов не влияет на создание мелких деталей, но когда продукт касается более крупного масштаба, высокая стоимость является непреодолимым препятствием. Только промышленно развитые страны в настоящее время делают наноматериалы в коммерческих количествах.

В России остро ощущается потребность в порошках отечественного сплава, но серийного производства таких материалов внутри страны не существует. Предприятия вынуждены покупать и использовать порошки, поставляемые иностранными производителями. Ежегодно для производства присадок требуется около 20 тонн сырья. Поэтому российские предприятия заинтересованы в низкой стоимости производимых порошков, что позволит значительно повысить эффективность 3D-печати промышленных продуктов.

Максим Кузнецов, руководитель проекта, старший преподаватель кафедры промышленных технологий Юргинского технологического института, Томский политехнический университет.

Принцип действия объекта разрабатывается исследователями ТПУ на основе изучения влияния потоков вихревой плазмы гетерогенной плазмы на материал и синхронизированных высокочастотных эффектов на электрод. Объект будет снабжен высокочастотным магнетроном для разработки сред для образования потока частиц.

«Наш объект будет иметь ряд фундаментальных преимуществ по сравнению с другими методами синтеза наноразмерных порошков. Например, он сможет генерировать нержавеющие, инструментальные, жаростойкие, титановые и алюминиевые сплавы, медицинский кобальт-хром и титан, а также оксид титана » объясняют участников проекта.

Согласно им, объект создаст сферические частицы с высоким содержанием дислокаций (дефекты в кристаллической и металлической решетках) и с накопленной внутренней энергией. Это значительно повысит химический потенциал и обеспечит условия для высокой физико-химической активности частиц.

«Объект подразумевает тонкую и гибкую настройку параметров процесса и, соответственно, свойств производимых нанопорошков. Это позволит получить широкий спектр нанопорошков различных металлов и сплавов, которые могут быть изготовлены в виде проволоки или фольги. В некоторых случаях можно использовать метод струй расплавленного металла » выделить экспертов.

Кроме того, согласно технологии TPU, энергия добавляется в металл импульсным и объемным образом, ее потребление для нагрева окружающей среды является незначительным. В результате этого затраты энергии на технику значительно ниже по сравнению с альтернативными подходами.

В настоящее время исследователи пытаются математическое моделирование процессов объекта.

Исследователи из Сибирского государственного индустриального университета также участвуют в проекте. Проект запланирован на 2018-2020 годы и выполнен при поддержке гранта РСФ № 18-79-10035.

Source link