Ученые Томского государственного университета вместе с ИФПМ СО РАН при поддержке РНФ разрабатывают новые способы 3D-печати с использованием металлов, металлокерамики и высокоэнергетических материалов. Их фидстоки для 3D-принтеров могут заменить зарубежные аналоги. В результате договоренности на международной выставке «Rоsmould-2022» о сотрудничестве с российским производителем 3D-систем «F2 innovations» ТГУ впервые выводит на рынок фидсток и экструдер для настольной и промышленной 3D-печати металлами и керамикой. 

Сотрудники научно-исследовательской лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ФТФ ТГУ приняли участие в международной выставке «Rоsmould-2022» в экспозиции «3D-tech» – крупнейшей в России экспозиции в сфере аддитивных технологий и 3D-печати, где было более 200 организаций из России, Турции, Ирана, Италии, Китая и других стран. Ученые ТГУ представили свои разработки в сфере аддитивных технологий – фидсток и экструдер для 3D-печати, которые заинтересовали представителей промышленности. Впоследствии пермская компания «F2 innovations» заключила с ТГУ контракт на поставку фидстока и экструдера. 

Металлическая 3D-печать с фидстоком – недорогое настольное решение, а полученное металлическое изделие по прочности не хуже изготовленных другими методами, рассказывает один из разработчиков технологии, сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии ТГУ Никита Торопков. 

PIM-технологией (powder injection molding) – производством деталей из порошковых материалов методом литья под давлением – занимаются многие компании в мире, а соединением металлов и полимеров – единицы. В их числе фирма BASF, крупнейший мировой производитель, прекративший в настоящее время поставки в Россию своего фидстока catamould. 

В научно-исследовательской лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов и лаборатории нанотехнологий металлургии физико-технического факультета ТГУ разработана новая технология производства фидстоков с использованием керамических и металлических порошков, которые можно применять в 3D-печати. Кроме самих материалов, ученые разрабатывают узлы оборудования – экструдеры: модернизируют печатающую головку принтера, чтобы она подходила под созданные фидстоки. 

– Это готовое решение для заказчика, и ему не придется придумывать свое. Можно было вместо этого из гранул делать нить, но это дополнительный и более затратный этап, и мы от него отказались, в том числе, в пользу качества изделий. Еще одно преимущество разработанного нами способа – отсутствие термических напряжений, которые негативно влияют на металл, – поясняет Никита Торопков. – Для научных исследований мы разрабатываем несколько материалов, и часть из них уже могут стать коммерческим продуктом: это самые отработанные и ходовые, где мы знаем все режимы и этапы работы с ними. Компания «F2 innovations» планирует расширить ассортимент своего оборудования и будет продвигать новые материалы для настольной металлической 3D-печати, в том числе материалы, разрабатываемые в нашем университете. 

В настоящее время ученые лабораторий Томского государственного университета работают не только над созданием металлокерамических и композиционных материалов для 3D-печати, но и занимаются разработкой способов создания лигатур для получения сталей нового поколения и новых литейных технологий для алюминиевых и магниевых сплавов, проводят исследования в области сверхтвердых керамик на основе алюминиево-магниевого борида. 

Проекты ТГУ в сфере аддитивных технологий реализуются при поддержке Российского научного фонда и стратегического проекта ТГУ «Технологии безопасности» в рамках федеральной программы «Приоритет 2030».

Источник