Статьи
В МГТУ «Станкин» создают аддитивную систему нового поколения
Специалисты Московского государственного технического университета «Станкин» разрабатывают прототип 3D-принтера для печати металлическими порошками с улучшенным температурным контролем. Новая система предназначена для снижения перепадов температур в процессе селективного лазерного сплавления, что позволит повысить качество и надёжность печатаемых деталей.
Как поясняют разработчики, при традиционной технологии селективного лазерного сплавления материал многократно подвергается резким циклам нагрева и охлаждения. Это приводит к образованию значительных температурных градиентов между основанием детали и её поверхностью, что, в свою очередь, вызывает внутренние термические напряжения.
Решение проблемы термических напряжений
По словам руководителя проекта Павла Подрабинника, именно температурные перепады становятся причиной горячего растрескивания во многих металлических сплавах.
«В процессе печати возникает градиент температур от холодного основания до нагретой поверхности детали. Это приводит к значительным термическим напряжениям, которые могут вызывать деформации и трещины», — отметил он.
Для решения этой проблемы в проекте предусмотрено размещение камеры построения детали внутри специальных кольцевых нагревателей, обеспечивающих более равномерный прогрев порошкового материала. Однако, как подчёркивают разработчики, основной инженерной задачей стало не столько нагревание, сколько защита чувствительных компонентов оборудования от перегрева.
Комплексный подход к охлаждению оборудования
В рамках проекта были разработаны решения по теплозащите точных и уязвимых элементов системы. Они включают комбинацию жидкостного, воздушного и пассивного охлаждения. Такой подход позволяет сохранить стабильность работы электроники и оптических компонентов при повышенных температурах внутри камеры построения.
В настоящее время команда сосредоточена на создании рабочего прототипа аддитивной установки и отработке технологических режимов на алюминиевых сплавах.
Перспективы применения технологии
В дальнейшем разработанный подход планируется адаптировать для работы со сталями и другими конструкционными материалами. Это откроет новые возможности для отечественного машиностроения, авиакосмической отрасли и высокоточного производства.
Разработчики отмечают, что улучшенный температурный контроль позволит не только повысить качество печати, но и расширить перечень материалов, пригодных для аддитивного производства в промышленных масштабах.
Специалисты Московского государственного технического университета «Станкин» разрабатывают прототип 3D-принтера для печати металлическими порошками с улучшенным температурным контролем. Новая система предназначена для снижения перепадов температур в процессе селективного лазерного сплавления, что позволит повысить качество и надёжность печатаемых деталей.
Как поясняют разработчики, при традиционной технологии селективного лазерного сплавления материал многократно подвергается резким циклам нагрева и охлаждения. Это приводит к образованию значительных температурных градиентов между основанием детали и её поверхностью, что, в свою очередь, вызывает внутренние термические напряжения.
Решение проблемы термических напряжений
По словам руководителя проекта Павла Подрабинника, именно температурные перепады становятся причиной горячего растрескивания во многих металлических сплавах.
«В процессе печати возникает градиент температур от холодного основания до нагретой поверхности детали. Это приводит к значительным термическим напряжениям, которые могут вызывать деформации и трещины», — отметил он.
Для решения этой проблемы в проекте предусмотрено размещение камеры построения детали внутри специальных кольцевых нагревателей, обеспечивающих более равномерный прогрев порошкового материала. Однако, как подчёркивают разработчики, основной инженерной задачей стало не столько нагревание, сколько защита чувствительных компонентов оборудования от перегрева.
Комплексный подход к охлаждению оборудования
В рамках проекта были разработаны решения по теплозащите точных и уязвимых элементов системы. Они включают комбинацию жидкостного, воздушного и пассивного охлаждения. Такой подход позволяет сохранить стабильность работы электроники и оптических компонентов при повышенных температурах внутри камеры построения.
В настоящее время команда сосредоточена на создании рабочего прототипа аддитивной установки и отработке технологических режимов на алюминиевых сплавах.
Перспективы применения технологии
В дальнейшем разработанный подход планируется адаптировать для работы со сталями и другими конструкционными материалами. Это откроет новые возможности для отечественного машиностроения, авиакосмической отрасли и высокоточного производства.
Разработчики отмечают, что улучшенный температурный контроль позволит не только повысить качество печати, но и расширить перечень материалов, пригодных для аддитивного производства в промышленных масштабах.