Студенты и преподаватели технологического университета МИСИС разработали инновационную технологию, которая позволяет создавать более прочные и термостойкие детали для авиадвигателей и энергетических установок.
По словам директора инжинирингового центра литейных технологий и материалов университета Андрея Колтыгина, основная идея разработки заключается в использовании преимуществ 3D-печати для создания изделий сложной геометрии с последующим укреплением формы за счет пропитки коллоидным кремнеземом.
– В работе, кроме традиционного диоксида кремния, использовались еще два перспективных огнеупорных материала: пропант – гранулированный оксид алюминия, и ценосферы – полые керамические микросферы, которые обеспечивают необходимые технологические и теплофизические свойства форм, – объяснил Андрей Колтыгин.
Процесс изготовления нового материала состоит из нескольких этапов. Сначала методом струйной печати с использованием фуранового связующего создается заготовка литейной формы. Затем она подвергается многократной пропитке коллоидным кремнеземом, что позволяет заполнить поры и укрепить структуру. Завершающий этап – спекание при температуре около 1200 °C, в результате которого формируются прочные керамические связи и удаляется органическое связующее. После этого форма готова к заливке металлом в вакууме.
Экспериментальные результаты показали, что предложенная технология позволяет достичь высокой прочности форм при минимальной усадке.
– Хотя новая технология и нуждается в отработке и совершенствовании, она имеет большой потенциал для применения в авиационной и энергетической промышленностях, где требуются сложные детали из жаропрочных сплавов, – отметил аспирант кафедры литейных технологий и художественной обработки материалов университета Андрей Рижский.
Мона Платонова.
