3D‑принтер для печати непрерывным углеродным волокном и высокотемпературным термопластом представили на конференции о станкостроении

9 октября на конференции «Оборудование для станкостроения: от научно-прикладных исследований к промышленной реализации» научный сотрудник Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Семен Федоров рассказал об установке 3D-печати с использованием непрерывной углеродной нити, пропитанной суперконструкционным термопластом.

Разрабатываемая в Бауманском Центре НТИ установка трехмерной печати непрерывно армированными суперконструкционными термопластами позволяет печатать детали с направленной анизотропией, по прочности превосходящие алюминиевые сплавы, и обладающие термостойкостью выше 200°C. Установка подходит для создания крупногабаритных изделий, а благодаря активной термокамере, позволяет достичь высокой межслойной диффузии материала, минимизировать усадку и деформации при остывании, таким образом удается достичь межслойной прочности близкой к литой детали и сохранить её геометрическую точность. При этом основную нагрузку берут на себя углеродные волокна, а полимерная матрица выступает в качестве связующего компонента, и заставляет их работать совместно.

По словам Семена Федорова, наибольший потенциал технология раскрывает в авиа‑ и ракетостроении, в частности для изготовления элементов бортовой аппаратуры: в этих сферах критически важно сокращать массу конструкций — это напрямую повышает эксплуатационную эффективность техники. Дополнительный выигрыш в весе дает интеграция аддитивных методов с топологической оптимизацией: так удаётся заметно облегчить изделия, не жертвуя их прочностными характеристиками.

Разработка ведется в рамках национального проекта по обеспечению технологического лидерства «Средства производства и автоматизации».