3D-технология печатает даже керамику
Ученые Томского госуниверситета разработали технологию 3D-печати изделий из высокопрочной керамики. Это может стать прорывом во многих отраслях экономики.
Дело в том, что сегодня принтерами, которые могут напечатать из пластика или металла деталь самой сложной конфигурации, никого не удивишь. Но с керамикой ситуация иная. Хотя детали из нее сегодня крайне необходимы в энергетике и радиоэлектронике, машиностроении и химической промышленности, оборонном секторе. Они по многим качествам превосходят металл и пластик. Но их внедрение сдерживается, так как не удается изготовить детали сложной формы. А традиционные способы металлообработки для твердой и хрупкой керамики непригодны.
Большие надежды инженеры возлагали на новейшую технологию 3D-печать. Однако после первых же экспериментов оказалось, что столь успешно себя зарекомендовавшая в работе, например, с пластиком и металлом, эта технология на керамике спотыкается. Причина в самой глине. С одной стороны, она слишком вязкая, а с другой - ее частицы плохо слипаются. Поэтому, чтобы использовать глину в 3D-принтере, приходится добавлять клеящие вещества. Но когда напечатанное изделие отправляют в печь на обжиг, то при высоких температурах клей выгорает. В итоге изделие получается пористым, хрупким и непрочным. Да и точность изготовления невысока, сделать керамическую деталь для двигателя не получается.
Томским ученым все же удалось приспособить капризную керамику для трехмерной печати. Ноу-хау томичей - получение керамических порошков с помощью самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Он позволяет получать тугоплавкие вещества с уникальными характеристиками. Из таких материалов томичи и "замесили" состав для трехмерной печати.
- Мы изготавливаем из порошков суспензии, которые при определенной температуре напоминают консистенцию сметаны, это уже вполне приемлемое сырье для 3D-принтера, - поясняет кандидат технических наук Владимир Промахов. - После послойного наплавления получаем полуфабрикаты, которые спекаем в изделия с заданными свойствами и формой. Наш 3D-принтер - первый в мире, который может печатать керамику такого класса: монолитную по своей структуре, сложной конфигурации и с точностью печати до десятков микрон.
Алексей Хадаев (Томск)
