Michael Tucker / ETH Zurich

Группа студентов бакалавриата из Швейцарии создала инновационный 3D-принтер, который способен одновременно работать с двумя разными металлами с помощью лазерного плавления порошка на вращающейся платформе. Новый подход, получивший название RAPTURE, может радикально изменить производство дорогостоящих сложных компонентов и деталей. Исследование было опубликовано в журнале CIRP.

Проект был реализован в течение девяти месяцев студентами ETH Zurich под руководством профессора Маркуса Бамбака и старшего научного сотрудника Майкла Такера. Всего шесть студентов пятого и шестого семестров разработали прототип, использующий лазерное плавление порошка с вращающейся платформой (LPBF). В отличие от традиционных принтеров, работающих по принципу «стоп-старт», система RAPTURE наносит и плавит порошок непрерывно. Это позволяет значительно ускорить процесс печати и сократить время изготовления цилиндрических компонентов более чем на две трети.

Особенность принтера в том, что он может одновременно обрабатывать два различных металла за одну операцию. Например, с его помощью можно создавать ракетные сопла с медным сердечником и внешней частью из никелевого сплава без необходимости дополнительных этапов печати или сложной постобработки.

«Этот процесс идеально подходит для сопел ракет, вращающихся двигателей и других сложных компонентов аэрокосмической отрасли. Обычно такие детали имеют большой диаметр, но очень тонкие стенки, и традиционные методы не позволяют получить их качественно за короткое время», — пояснил Майкл Роберт Такер.

«Сначала мы недооценили, насколько важен поток газа для качества продукции. Теперь мы знаем, что это крайне важно», — отметил Такер.

«Тот факт, что команда студентов создала работающую машину за девять месяцев, весьма примечателен. Сейчас мы работаем над масштабированием процесса и планируем сотрудничество с промышленными партнерами», — добавил Такер.