В России запущено серийное производство принтеров, работающих по технологии мультипучкового электронно-лучевого аддитивного производства (МЭЛАП) из металлической проволоки. Новая технология, разработанная в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ СО РАН), позволит отечественным предприятиям планировать производство без привязки к стоимости импортных расходных материалов. 3D-принтерами заинтересовались в таких компаниях, как Роскосмос, Росатом и Ростехнологии. 

МЭЛАП позволяет создавать изделия размерами до нескольких метров из металлической проволоки с невозможной для других 3D-технологий производительностью – вплоть до 10 кг/ч в зависимости от выбранного материала. Это может быть обычная сварочная или специальная проволока из тугоплавких и жаропрочных сплавов (конструкционные стали, титан, вольфрам, ванадий, никель и др.) диаметром от 0,5 до 3,0 мм.

Формирование детали начинается с построения компьютерной трехмерной модели изделия, затем принтер на основе этой модели слой за слоем формирует в вакуумной камере из металлической проволоки высокоточную заготовку детали со скоростью от 3 до 10 кг/ч. Полученные детали требуют минимальной финишной механической обработки и имеют структуру, близкую к литому материалу с высокой плотностью и однородностью. Изготовление изделия в вакуумной камере позволяет избежать окисления металлических материалов.

Сегодня это самая быстрая и эффективная технология 3D-печати деталей из металлов и сплавов. При этом принтеры позволяют создавать изделие сразу из двух и более материалов. Это актуально, если изделие имеет внутреннюю оболочку из другого материала. С использованием созданных в ИФПМ СО РАН 3D-принтеров можно печатать шар-баллоны, лонжероны, корпусные изделия, рефлекторы, лопатки турбин и многое другое.

«Благодаря реализации этого проекта в ИФПМ СО РАН в России не только появилось производство промышленного оборудования для 3D-печати из металла, которое серийно выпускается только в США компанией Sciaky, но и возникло быстроразвивающееся научное направление, связанное с локальными нестационарными процессами в металле, где скорости нагрева и охлаждения очень высоки ( до 106 К/с), а формирование материала происходит в очень маленьком объеме, – говорит Евгений Колубаев, директор ИФПМ СО РАН, руководитель проекта. – Это открывает новые перспективы для получения абсолютно новых материалов или создания изделий, которые невозможно изготовить традиционными способами. Например, никелевые жаропрочные сплавы, полученные по МЭЛАП-технологии имеют структуру, которая обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики, чем изделия из литого сплава».

Технология и оборудование мультипучкового электронно-лучевого аддитивного производства из металлической проволоки созданы при поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки». Производство 3D-принтеров для печати металлической проволокой налажено на производственных мощностях индустриального партнера проекта Чебоксарского предприятия «Сеспель».

Дата публикации: 11.09.2020 12:02
Дата последнего изменения: 11.09.2020 12:02