Ученые НИТУ МИСИС и Лионского университета разработали метод создания форм для порошковой металлургии без сварки и 3D-печати

Ученые НИТУ МИСИС и Лионского университета предложили новый способ изготовления металлических форм для порошковой металлургии, основанный на технологии холодного напыления. Разработка позволяет создавать оболочки сложной геометрии без применения сварки или дорогостоящей 3D-печати, что открывает перспективы для аэрокосмической отрасли, энергетики и машиностроения.

Суть технологии Традиционно для получения деталей из металлических порошков используется горячее изостатическое прессование (ГИП). Порошок помещается в герметичную металлическую форму, которая затем подвергается сжатию и нагреву под высоким давлением. Ключевое требование к форме — прочность, герметичность, пластичность при высоких температурах и легкая удаляемость после обработки. Обычно такие оболочки изготавливают сваркой из металлических заготовок, что ограничивает сложность геометрии. Альтернатива — 3D-печать, но она дорога и ограничена размерами оборудования.

Холодное напыление как альтернатива Ученые предложили использовать холодное напыление — технологию, при которой металлический порошок наносится на поверхность с высокой скоростью, формируя плотное покрытие. Процесс включает создание модели детали из алюминия, на которую затем наносится слой стали методом холодного напыления. После удаления алюминиевой основы остается стальная оболочка нужной формы. Для улучшения свойств покрытия была проведена термическая обработка, которая повысила прочность примерно в 4 раза, а пластичность — с 1% до 20%.

Результаты испытаний Исследователи собрали полноценную капсулу, заполнили ее порошком никелевого сплава и провели прессование. Оболочка выдержала процесс без образования трещин, соединения остались прочными. Результаты опубликованы в Journal of Thermal Spray Technology (Q2).

Перспективы применения По словам к.т.н. Максима Хомутова, старшего научного сотрудника лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ МИСИС, технология может найти применение не только для порошковой металлургии, но и в аддитивном производстве, например, для уплотнения деталей, полученных холодным напылением. Это открывает новые возможности для создания прочных металлических изделий сложной формы.

Оцените материал

Поделиться