Ученые Пермского Политеха и УрФУ усовершенствовали технологию 3D-печати металлов

 

В различных отраслях промышленности активно развиваются аддитивные технологии — получение изделий по трехмерной модели путем послойного добавления материала. Один из наиболее востребованных методов — проволочная наплавка, позволяющая изготавливать крупные металлические детали сложной формы за короткое время. 

Исследователи Пермского Политехнического университета совместно с коллегами из Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина усовершенствовали эту технологию, заменив традиционную сварочную проволоку на металлопорошковую. Новый состав материала позволяет получать бездефектные заготовки с повышенной прочностью и пластичностью. 

Работа опубликована в журнале «Металлург» (2024 год) и выполнена при поддержке Минобрнауки России, Российского фонда фундаментальных исследований и Фонда содействия инновациям. 

В классической технологии проволочной наплавки исходным материалом служит металлическая проволока, которая плавится под воздействием электрической дуги и наносится слой за слоем при помощи роботизированных систем. Однако использование «обычной» сварочной проволоки ограничивает возможности по варьированию химического состава и свойств наплавляемого металла. 

Применение порошковой проволоки решает эту задачу. Ее сердечник может включать металлические порошки и ферросплавы, обеспечивая широкий диапазон легирования и, соответственно, разнообразие эксплуатационных свойств получаемых изделий. Дополнительным преимуществом становится повышение производительности процесса до 30 % за счет особенностей состава и теплофизических свойств материала. 

Разработанная исследователями проволока содержит хром, марганец, никель, молибден, медь и азот. Такой состав улучшает прочностные характеристики и сохраняет высокую пластичность получаемых образцов. Испытания показали отсутствие дефектов в виде пор, трещин, непроваров или шлаковых включений. Предел текучести нового сплава оказался более чем в два раза выше по сравнению с широко используемой сталью 08Х18Н10Т, что открывает возможность его применения в тяжелонагруженных конструкциях. 

Результаты исследования демонстрируют перспективность использования металлопорошковой проволоки для аддитивных технологий. Разработанный материал и отработанная технология 3D-печати позволят создавать более прочные и надежные детали для промышленности. 

  Автор: teleport3d.com  
© 2025 teleport3d.com