Российские ученые предложили новый способ получения полимерных порошков для так называемого селективного лазерного спекания – одного из самых распространенных методов 3D-печати, новая разработка поможет решить проблему импортозамещения подобного зарубежного сырья, сообщили в министерстве науки и высшего образования России.

Трехмерная печать различных объектов – направление, активно развивающееся в мире, передает РИА «Новости». Технологии 3D-печати обладают рядом преимуществ. Прежде всего это сложная форма продукции, которую невозможно достичь механический обработкой или литьем, уникальные сочетания используемых материалов (например, металл и керамика), значительное снижение массы изделия и сроков производства прототипов. При этом изделия, произведенные методом трехмерной печати, обладают широкой сферой применения: от ядерных и космических технологий до медицины. В 3D-печати «выращивание» нужных объектов происходит с помощью специальных порошков.

Работа, выполненная специалистами подведомственных Минобрнауки Института химии растворов имени Крестова РАН и Института нефтехимического синтеза имени Топчиева РАН, связана с получением порошка из вещества полиамида-12. Зарубежные технологии получения порошка из полиамида-12 основаны на приготовлении раствора полимера в этаноле при повышенном давлении (10 атмосфер) с использованием сложного оборудования для проведения процесса.

Преимущество нового способа, предложенного российскими учеными, состоит в использовании специально подобранного растворителя, благодаря которому процесс может быть реализован при атмосферном давлении и, следовательно, не требует дорогостоящего оборудования, работающего при высоком давлении. Подобранный растворитель нетоксичен, экологически безопасен, производится в России и имеет невысокую стоимость.

Эта разработка демонстрирует переход «от фундаментальных исследований в области термодинамики полимерных систем к решению конкретной материаловедческой прикладной задачи – созданию физико-химических основ отсутствующей в России технологии получения порошка из полиамида-12 для селективного лазерного спекания», подчеркнул главный научный сотрудник Лаборатории физической химии гетерогенных систем полимер-жидкость Института химии растворов Константин Почивалов.

В рамках исследования при помощи сотрудников Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» полученный порошок опробовали на практике в 3D-печати.

«Исследование распределения частиц по размерам, сыпучести, насыпной плотности и других свойств полученного по новой технологии порошка показало, что эти характеристики соответствуют зарубежным аналогам», – отмечают авторы работы, результаты которой опубликованы в международном научном журнале Powder Technology.

По мнению разработчиков нового способа, для того чтобы в дальнейшем его масштабировать и создать промышленную технологию получения полимерных порошков для 3D-печати, потребуется до одного года проведения совместных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с инженерами-конструкторами и технологами заинтересованных предприятий.

Источник