Не имеющий аналогов 3D-принтер, позволяющий печатать из керамики, разработали сибирские ученые

Инновационное устройство и методику работы с керамикой, конкурирующей по своим свойствам с высоколегированными сталями, цветными металлами и твердыми сплавами, разработали в Томском государственном университете, сообщает пресс-служба вуза.

Сейчас специалисты завершают отработку технологии, благодаря которой можно будет получать трехмерные изделия с широким спектром применения в энергетике и радиоэлектронике, машиностроении, химической и нефтегазовой промышленности, оборонном секторе.

«Керамика занимает особое место среди новых материалов, в силу особенностей структуры она имеют различные параметры теплопроводности, высокую прочность и твердость, которые определяют ее применение, – говорит научный сотрудник университета Владимир Промахов. – Однако существует проблема с изготовлением из керамики изделий сложной формы, именно поэтому они не получают широкого распространения».

По его словам, до сих пор основным методом было литье под давлением, которое не позволяло получить керамические изделия сложной конфигурации. В настоящее время существуют методы 3D-печати изделий сложной геометрии, но они позволяют получать лишь пористые изделия с остатками клеящих веществ и низкой прочностью.

«Наш 3D-принтер – первый в мире, который может печатать керамику такого класса: монолитную по своей структуре, сложной конфигурации, с точностью печати до десятков микрон, – поясняет Владимир Промахов. – С его помощью можно будет получать объемные изделия, например, полые сферы, сотовые структуры, что невозможно методом обычного литья. Также в принтер будет заложена возможность непрерывной печати».

Томские ученые не только отрабатывают технологию печати изделий, но и синтезируют для нее материал. В частности, методом «твердого пламени» – самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, основанным на экзотермической реакции горения, ученые получают керамические порошки (карбиды, нитриды и бориды металлов).

«Далее мы изготавливаем из порошков суспензии, которые при особой температуре принимают консистенцию сметаны, то есть пригодны для использования в качестве сырья для 3D-принтера, – объясняет ученый. – После послойного наплавления (3D-печати) в определенных технологических режимах мы получаем полуфабрикаты, которые спекаем для синтеза твердых изделий с заданными свойствами и формой».

Полученные изделия могут применяться в качестве защитных панелей космических устройств, отдельных деталей двигательных установок, подложек микросхем.