Ученые Уфимского университета науки и технологий исследуют и разрабатывают новые методы электрохимической обработки металлических изделий, полученных при 3D-печати. Это передовая технология активно развивается на стыке аддитивного производства и электрохимии и служит для удаления неровностей (шероховатости), внутренних дефектов, остатков опорных конструкций и придания идеальной геометрии без механического и термического повреждения деталей.
Как рассказал директор НИИ электротехнологий Уфимского университета Павел Клевцов, создание сложных деталей из жаропрочных сплавов методами 3D-печати всегда требует обязательной постобработки.
- Поддерживающие части (поддержки) при 3D-печати металлом служат для фиксации нависающих элементов, предотвращения деформаций из-за экстремальных температур и отвода тепла. Из-за высокой прочности металла их создание и удаление требует особого подхода. В большинстве технологий используются сетчатые или решетчатые структуры из того же металлического сплава. Удалять такие металлические опоры значительно труднее, чем пластиковые. Одним из наиболее продуктивных способов растворения материала заготовки стал метод электрохимической обработки (ЭХО). Процесс происходит в ванне с электролитом, при котором заготовка является анодом, а инструмент – катодом, - пояснил ученый.
Представьте, что металл — это ледяная скульптура. Обычный способ обработки — это резка пилой (механическая обработка). Электрохимический метод похож на то, как теплый раствор мягко смывает лишний лед, не оставляя царапин и трещин. Ток растворяет металл точно там, где нужно, делая поверхность идеально гладкой.
Почему электрохимия стала прорывом? Абсолютное отсутствие износа инструмента и деформаций: металл растворяется атом за атомом. В процессе не выделяется большого количества тепла, что полностью исключает термические повреждения и остаточные механические напряжения в структуре материала.
По словам ректора УУНиТ Вадима Захарова, исследования проводятся в рамках стратегического проекта «Средства производства и технологии для авиационного двигателестроения» программы «Приоритет-2030».
- Ученые и студенты университета разрабатывают конструкторскую документацию оснастки и электродов для удаления поддерживающих элементов методом ЭХО. Конкурентные преимущества нового метода предполагают снижение себестоимости на 30%, ускорение снятия поддержек в 4 раза, уход от ручного труда, возможность автоматизации при серийном производстве, - сказал ректор.
Технология ЭХО применяется преимущественно для создания сложных форм, например, лопаток турбин, с высококачественной обработкой поверхности, а также эффективна для снятия заусенцев. Процесс используется в таких отраслях, как аэрокосмическая техника, автомобилестроение, строительство, медицинское оборудование, микросистемы и источники питания.
Станьте соавтором УУНиТ! Присылайте свои новости в наш чат-бот в Telegram. Не забудьте прикрепить фото- или видео- материалы.
