В НИТУ МИСИС разработали новый подход к переработке металлических деталей после аддитивного производства. Инновационный метод позволит возвращать материал в производственный цикл и поспособствует снижению себестоимости изделий для медицины и аэрокосмической промышленности, сообщили в пресс-службе вуза.
ИСТОЧНИК ФОТО: НИТУ «МИСиС».
В аддитивных технологиях металлический порошок после просеивания снова возвращается в рабочий цикл, позволяя использовать исходный материал многократно. После 3D-печати тоже остаются невостребованные отходы — это бракованные детали и поддерживающие конструкции, которые иногда могут занимать до 50% объема заготовки. Раньше это всё не возвращалось в производственный цикл по причине сложной переработки. Поэтому учёные НИТУ МИСИС использовали метод ультразвукового атомизации.
«Металлические отходы плавятся под воздействием электрической дуги, а жидкий металл стекает на поверхность, которая вибрирует с частотой до 50 тысяч раз в секунду. Из капель расплава, которые мгновенно застывают в защитной атмосфере аргона, получаются мельчайшие частицы сферического порошка», — пояснил ведущий инженер научного проекта, аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Леонид Федоренко.
Подробная информация о методе опубликована в журнале Journal of Manufacturing and Materials Processing (Q1). Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда.
«Частицы вторичного порошка получились заметно более сферическими: коэффициент сферичности вырос до 0,90, где 1 — идеальная сфера. Чем выше этот показатель у порошкового материала, тем лучше его реологические свойства и плотность упаковки при нанесении слоя порошка в установке селективного лазерного плавления», — дополнила ведущий инженер научного проекта и аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Ольга Башмакова.
В данный момент технология отрабатывается на широко распространенных сплавах для демонстрации эффективности, но особенно актуальным данный подход будет для изделий из драгоценных металлов, например платины.
«Исследования в области аддитивных технологий — одно из ключевых направлений НИТУ МИСИС. В рамках пилотного проекта по совершенствованию системы высшего образования в университете запущена программа «Аддитивные технологии», где студенты с первого курса работают на реальном оборудовании, вовлекаются в исследовательскую работу, участвуют в проектах ведущих госкорпораций и затем успешно трудоустраиваются», — добавил директор передовой инженерной школы «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» НИТУ МИСИС Александр Комиссаров.