Ученые в Петербурге создали технологию 3D-печати алюминием без плавления

Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали первую в России технологию аддитивного производства деталей из алюминиевых сплавов, при которой металл не доводится до жидкого состояния. Проект реализуется при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030». Разработка ориентирована на предприятия авиакосмической отрасли, судостроения и машиностроения.

Как пояснил руководитель проекта, заведующий лабораторией Олег Панченко, традиционное производство алюминиевых конструкций предполагает раскрой материала и сборку из отдельных элементов. Такой подход требует значительных затрат, а большое число соединений может снижать надежность изделий. Обычная 3D-печать металла также не лишена недостатков: из-за нагрева до жидкого состояния и последующего охлаждения возможны поры, горячие трещины и остаточные напряжения.

В технологии петербургских ученых вместо лазера или электронного луча используется специальный инструмент, который за счет трения разогревает алюминий до пластичного состояния, не расплавляя его. Материал послойно переносится на заготовку, формируя мелкозернистую кристаллическую структуру. По данным разработчиков, полученные изделия превосходят по прочности литые и кованые аналоги, а скорость производства алюминиевых деталей в 1,5 раза выше, чем при использовании технологии WAAM.

Метод подходит как для изготовления крупногабаритных изделий, так и для ремонта деталей, которые сложно восстановить традиционными способами. Главный конструктор направления СПбПУ Анатолий Попович отметил, что до появления российской разработки технологией аддитивного производства алюминиевых деталей в твердом состоянии владели только США и Китай.

Ученые уже планируют распространить метод на медные, никелевые и другие сплавы, а также разработать технологии сварки и ремонта поврежденных деталей из таких материалов. Работа в этом направлении продолжается.