Специалисты Топливного дивизиона «Росатома» (бизнес-направление «Аддитивные технологии») успешно отработали изготовление изделий из меди и её сплавов на промышленных 3D-принтерах линейки RusMelt, работающих по технологии селективного лазерного плавления (SLM).
Традиционно серийные SLM-принтеры «Росатома» использовали металлопорошковые композиции из нержавеющей стали, жаропрочных материалов и титана. Применение меди долгое время оставалось ограниченным из-за физических свойств материала. Однако инженеры московского Центра аддитивных технологий «Росатома» подобрали и отработали режимы послойного селективного лазерного сплавления медного порошка, обеспечивающие необходимое качество изделий, минимальную пористость и высокую теплопроводность.
Из специализированного медного порошка марки М2 были напечатаны испытательные образцы, элементы теплообменников и гироидные структуры, которые могут использоваться в качестве радиаторных решёток. Все изделия успешно прошли металлографические исследования в лаборатории. Параллельно ведутся работы по подбору режимов послепечатной термической обработки для улучшения финальных характеристик изделий.
Освоение 3D-печати изделий из меди открывает новые возможности для российских промышленников. Благодаря уникальной электро- и теплопроводности медь широко применяется в электронике, аэрокосмической и автомобильной промышленности, а также в производстве инженерных деталей и медицинского оборудования. Теперь с помощью российских SLM-принтеров можно изготавливать малосерийные высокотехнологичные компоненты из меди со сложной внутренней геометрией. Это позволяет уменьшать габариты, повышать эффективность охлаждения и сокращать цикл производства.
Наиболее целесообразно применять эту технологию для сложных и дорогих деталей: теплообменников для силовой электроники, полупроводников и телеком-оборудования, компонентов двигателей и генераторов, узлов для аэрокосмической отрасли (включая камеры сгорания и системы охлаждения), пресс-форм и технологической оснастки с конформными каналами охлаждения, а также индукционных катушек, токопроводящих элементов и электродов.
«Традиционное изготовление деталей из меди для аэрокосмической отрасли или радиоэлектроники состоит из нескольких циклов и занимает много времени, а часть материала уходит в стружку. Преимущества аддитивных технологий в том, что они позволяют сразу “выращивать” на 3D-принтере изделия со сложной геометрией и внутренними структурами, минимизируя отходы, сроки производства изделий и, в конечном итоге, себестоимость», – отметил директор бизнес-направления «Аддитивные технологии» Топливного дивизиона «Росатома» Илья Кавелашвили.
Бизнес-направление «Аддитивные технологии» Топливного дивизиона «Росатома» создано для координации усилий и компетенций внутри атомной отрасли по развитию трёхмерной печати в масштабе атомной отрасли и России в целом. На сегодняшний день в «Росатоме» создан полный цикл производства – от разработки 3D-принтеров и комплектующих до специальных порошков, программного обеспечения и обучения. Компания обеспечивает российские производственные предприятия стратегических отраслей промышленности инновационным и надёжным оборудованием, материалами и профессиональным сервисом для внедрения технологий аддитивного производства.
