Учёные РТУ МИРЭА вместе с научно-производственным объединением «Стеклопластик» разработали композиционные материалы для 3D-печати. В их основе — разные термопласты, наполненные полыми стеклянными микросферами.
Как устроен новый материал
Микросферы представляют собой крошечные полые шарики из стекла. Они помогают снизить плотность композита, сохранив способность материала выдерживать механические нагрузки и повышая жёсткость готовых конструкций.
Разработчикам предстояло решить непростую технологическую задачу: равномерно распределить хрупкие микросферы в расплавленном полимере и не разрушить их при изготовлении изделий. Для этого специалисты подобрали сочетание термопластов, размеры и концентрацию наполнителя, а также режимы экструзии и 3D-печати.
Не только для 3D-принтера
Композит специально создавали для аддитивного производства — изготовления деталей слой за слоем на 3D-принтере. Такой способ позволяет получать элементы сложной геометрии, которые трудно сделать традиционными методами.
При этом материал пригоден и для классической переработки: экструзии и вакуумного формования. Экструзия — это получение изделий из расплавленного полимера через формующее отверстие, а вакуумное формование помогает придавать листовому материалу нужную форму с помощью разрежения воздуха.
Где могут пригодиться композиты
Полученные материалы предполагается использовать для производства корпусных деталей, защитных кожухов, а также элементов интерьера автомобилей и самолётов. По словам разработчиков, композит сочетает малую массу, технологичность, жёсткость и прочность, достаточную для замены ряда металлических деталей в нагруженных конструкциях.
Результаты исследования опубликованы в научно-техническом журнале «Пластические массы». Разработка даёт промышленным предприятиям материал, который можно применять как для выпуска сложных изделий на 3D-принтерах, так и в более привычных производственных процессах без существенной перестройки оборудования.
Источник: crp.gov.ru
«Райский блог» желает исследователям РТУ МИРЭА и специалистам НПО «Стеклопластик» точной настройки материалов и новых практических задач для их применения. Пусть лёгкие композиты помогут конструкторам создавать надёжные детали сложной формы для российской промышленности. 🧪🛠️
