Российские учёные научились печатать алюминиевые детали без расплавления металла
Исследователи Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского политехнического университета представили способ аддитивного изготовления деталей из алюминиевых сплавов, при котором металл не доводится до жидкого состояния. По данным университета, такая технология в России создана впервые.
Традиционно алюминиевые конструкции собирают из раскроенных листов. Такой процесс требует множества крепёжных элементов и увеличивает стоимость изделия. Соединение плавлением тоже создаёт сложности: при нагреве до жидкого состояния и последующем затвердевании в металле могут образовываться поры, горячие трещины и остаточные напряжения.
В петербургской разработке используется иной принцип — трение. Рабочий инструмент контактирует с заготовкой, и за счёт трения металл разогревается до пластичного состояния. Расплавления при этом не происходит.
Размягчённый алюминий переносится на заготовку слой за слоем с образованием мелкозернистой кристаллической структуры. По оценке СПбПУ, полученные таким образом детали могут превосходить по прочности литые и кованые изделия.
Этот способ подходит как для выпуска крупногабаритных компонентов, так и для восстановления деталей с низкой свариваемостью. Разработчики сообщают, что процесс идёт в 1,5 раза быстрее, чем при использовании WAAM — технологии, в которой проволока расплавляется электрической дугой.
Потенциальные области применения — авиакосмическая отрасль, судостроение и машиностроение. Для этих секторов технология может сократить время изготовления и ремонта алюминиевых узлов, особенно крупноразмерных.
Следующим шагом разработчики планируют распространить такой подход на соединение и восстановление деталей из сплавов на основе меди и никеля.