В НИТУ МИСИС продемонстрировали новый подход к переработке металлических деталей после аддитивного производства. В перспективе метод позволит возвращать материал в производственный цикл, а также снизит себестоимость изделий для медицины и аэрокосмической промышленности.

В аддитивных технологиях несплавленный металлический порошок после просеивания возвращается в рабочий цикл, что позволяет использовать исходный материал многократно. Однако после 3D-печати также остаются невостребованные отходы, включая поддерживающие конструкции (в определенных случаях на них может приходится до 50% объёма заготовки) и бракованные детали, — все вышеперечисленное не возвращается в производственный цикл из-за сложностей в переработке. Чтобы замкнуть производственный цикл, 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», — отметил ведущий инженер научного проекта, аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Леонид Федоренко .

«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», — рассказала ведущий инженер научного проекта и аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Ольга Башмакова .

По словам заведующего лабораторией аддитивного производства НИТУ МИСИС Станислава Чернышихина , сейчас технология отрабатывается на распространенных сплавах, чтобы продемонстрировать эффективность предложенной концепции, но новый подход будет особенно актуален в случае аддитивного производства изделий из драгоценных металлов, например платины.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 25-79-10304).

Директор передовой инженерной школы «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» НИТУ МИСИС Александр Комиссаров добавил: «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».

Фото: пресс-служба НИТУ МИСИС

Источник