Центр аддитивных технологий (ЦАТ) начал отработку технологии 3D-печати изделий из высокотемпературной керамики. Метод предназначен для изготовления деталей, способных работать при температурах свыше 1500°C, а также керамической оснастки для производства авиационных двигателей, сообщили в пресс-службе Объединённой двигателестроительной корпорации.
На площадке ЦАТ установлен промышленный 3D-принтер компании «Ретех». Оборудование позволяет формировать керамические изделия с толщиной стенки до 15 мм. Для получения деталей такой толщины специалисты применяют новый состав материала и специально подобранные режимы термообработки, которая является одной из наиболее сложных стадий процесса. При стандартных режимах уже на толщине 6-8 мм в керамических деталях могут возникать поверхностные трещины. Поэтому для увеличения допустимой толщины стенки потребовалась отдельная отработка состава материала и параметров последующих операций.
Сейчас на установке изготавливаются и испытываются несколько типов изделий. Среди них – тигли для плавки жаропрочных сплавов, керамические стержни для литья лопаток газотурбинных двигателей, чехлы для термопар и фильтрующие элементы.
По словам генерального директора ЦАТ Алексея Мазалова, освоение технологии позволит расширить применение отечественной керамической оснастки в литейных и термических процессах. В частности, керамические стержни могут использоваться при изготовлении лопаток газотурбинных двигателей, где к материалу предъявляются повышенные требования по температурной стойкости.
Технология основана на стереолитографии. Керамический порошок смешивается с жидким фотополимером, в результате чего образуется паста, пригодная для послойного формирования изделия. Лазер последовательно проходит заданные участки каждого слоя для его отверждения, после чего из детали удаляются излишки материала.
Сформированная заготовка затем подвергается термической обработке, где сначала происходит выжигание связующего, а затем – спекание изделия при температуре 1400-1700°C. В процессе спекания керамические частицы соединяются между собой, формируя плотную монолитную структуру.
«Для авиационного двигателестроения применение такой технологии представляет интерес прежде всего тем, что формирование изделия аддитивным методом позволяет изготавливать их непосредственно по цифровой модели и отрабатывать геометрию, которую сложнее получать традиционными способами», – отметили в ОДК.
Технология ЦАТ может применяться при производстве компонентов горячей части авиационных двигателей, включая семейства ПД-8, ПД-14 и ПД-26/35. Повышение температуры газа перед турбиной позволяет повысить термический КПД двигателя и снизить удельный расход топлива, но одновременно увеличивает тепловую нагрузку на лопатки турбины. Для их работы при высоких температурах используются жаростойкие материалы и теплозащитные покрытия, а применение керамики в производстве позволяет изготавливать элементы и оснастку, необходимые для получения таких деталей.
Другие статьи по теме
(7 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...