Минимизация тепловложения. Разработан комплекс для 3D-печати деталей из сплавов сложной формы и химического состава

В НИУ «МЭИ» разработали электронно-лучевой комплекс для аддитивной 3D печати из металлов и сплавов сложной формы и химического состава.

Основным компонентом нового комплекса является электронно-лучевая пушка, в работе которой участвует ряд электрических систем. Сущность технологического процесса состоит в нагреве обрабатываемого материала с помощью сфокусированного потока электронов с большой удельной мощностью.

Одним из главных достоинств электронно-лучевой аддитивной технологии является возможность минимизации тепловложения в обрабатываемый материал за счет высокой плотности мощности электронного пучка. Данное преимущество практически исключает возможность окисления активных металлов и сплавов благодаря реализации процесса в вакуумной камере.

Коллективом нашего университета была разработана новая электронно-лучевая пушка для аддитивной 3D печати. Особенность разработки состоит в возможности синтеза материала требуемого химического состава и непрерывного управления химическим составом в различных частях выращиваемого изделия, что открывает принципиально новые возможности для российского машиностроения.

• Николай Рогалев, ректор НИУ «МЭИ»

Учеными МЭИ выполнена разработка всех компонентов сварочной пушки. Была спроектирована специализированная электронно-лучевая пушка меньшей мощности, разработан внедряемый модуль подачи, который способен одновременно подавать несколько проволок из различных материалов. В ходе испытаний прототипа электронно-лучевого комплекса исследователям удалось синтезировать никель-титановый сплав с эффектом памяти формы. За счет оптимизации параметров модуля для генерации электронного луча под цели аддитивной печати удалось уменьшить массу и габариты электронно-лучевой пушки, что обеспечило снижение её стоимости. В совокупности достигнутые результаты обеспечивают значительное повышение технологичности получаемых изделий и снижают стоимость наиболее дорогого компонента нового комплекса – электронно-лучевой пушки.

Новый электронно-лучевой комплекс разработан сотрудниками кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ» под руководством заведующего кафедрой Алексея Гончарова.