NUST MISIS hat Verstärkungsmodifikatoren für den 3D-Druck von Aluminiumverbundprodukten für die Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt. Wissenschaftler von NUST MISIS haben eine Technologie vorgeschlagen, die es ermöglicht, die Festigkeit von Verbundwerkstoffen, die durch 3D-Druck aus Aluminiumpulver erhalten werden, zu verdoppeln und die Eigenschaften der resultierenden Produkte der Qualität von Titanlegierungen näher zu bringen: Die Festigkeit von Titan ist etwa sechsmal höher als die von Aluminium, aber auch die Dichte von Titan 1,7-mal höher (ein Aluminiumflugzeug oder Raumschiff wäre viel leichter).
Die entwickelten Modifikator-Vorläufer auf Basis von Aluminiumnitriden und -oxiden, die durch Verbrennung erhalten wurden, wurden zur Grundlage des neuen Verbundwerkstoffs. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der hoch bewerteten Fachzeitschrift Sustainable Materials and Technologies veröffentlicht.
Bis vor zwei Jahrzehnten galt der Druckguss als die einzige kostengünstige Möglichkeit, 3D-Produkte herzustellen. Es vergingen Jahre, bis ein 3D-Metalldrucker auf den Markt kam, der mit metallurgischen Methoden konkurrieren und in Zukunft traditionelle Methoden der metallurgischen Produktion ersetzen konnte. Die Vorteile der Herstellung von Produkten mit komplexen Formen unter Verwendung additiver Technologien sind komplexere Formen und Designs der resultierenden Produkte, niedrige Kosten und theoretisch jede Kombination von erhaltenen Materialien.
Derzeit werden verschiedene Technologien für den Metalldruck verwendet, von denen die wichtigsten das selektive Laserschmelzen (SLM) und das selektive Lasersintern (SLS) sind. Beide beinhalten die schrittweise Schichtung von Metallpulver "Tinte" Schicht für Schicht, um eine gegebene Volumenzahl zu bilden. SLS oder SLM sind additive Fertigungstechnologien, die auf dem schichtweisen Sintern von Pulvermaterialien unter Verwendung eines Hochleistungslaserstrahls (bis zu 500 W) basieren.
Titan ist eines der optimalen Metalle für die Herstellung von Produkten für die Luft- und Raumfahrtindustrie, ist jedoch aufgrund der Brand- und Explosionsgefahr von Pulvern im 3D-Druck nicht anwendbar. Die Alternative ist Aluminium, leicht (Dichte 2700 kg / m3) - eine der Hauptanforderungen der Industrie, Kunststoff, mit einem Elastizitätsmodul von ~ 70 MPa, geeignet für den 3D-Druck, aber nicht stark genug und hart: Die Zugfestigkeit selbst für die Dural-Legierung beträgt bis zu 500 MPa. Brinellhärte HB in Höhe von 20 kgf / mm2.
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Die Lösung des Problems der Verstärkung des 3D-Drucks von Aluminium wurde vom Forschungsteam der Abteilung für Nichteisenmetalle und Gold bei NUST MISIS unter der Leitung von Gastprofessor Alexander Gromov vorgeschlagen.
Das Entwicklungsteam testet derzeit Prototypen von Produkten, die mit der neuen Technologie erhalten wurden.
