Científicos del Departamento de Tecnologías Industriales del Instituto de Tecnología Yurga de la Universidad Politécnica de Tomsk están desarrollando una instalación avanzada de alto rendimiento para la producción de polvos metálicos utilizados para la impresión 3D. El proyecto TPU ha sido apoyado recientemente por la Russian Science Foundation.

Según los científicos, en la actualidad, en el mundo, El desarrollo activo de la tecnología de los aditivos y su aplicación industrial se ven limitados por una serie de factores. Por ejemplo, el alto costo de los materiales no importa en la producción de pequeños detalles sino cuando un producto alcanza una escala mayor, un precio elevado es un obstáculo insuperable. Solo los países industrialmente desarrollados producen ahora nanomateriales en volúmenes comerciales.

"En Rusia, existe una gran necesidad de polvos de aleación domésticos, pero no hay producción en serie de tales materiales dentro del país. Las empresas se ven obligadas a comprar y utilizar polvos suministrados por fabricantes extranjeros. "señala el líder del proyecto, profesor titular del Departamento de Tecnologías Industriales Maksim Kuznetsov.

Anualmente, las instalaciones para la producción de aditivos necesitan alrededor de 20 toneladas de materias primas. Por lo tanto, las empresas rusas están interesadas en el bajo costo de los polvos producidos que permitirán aumentar significativamente la efectividad de la impresión 3D de productos industriales ".

El principio de funcionamiento de la instalación que están desarrollando los científicos de TPU se basa en el estudio del efecto de los flujos de plasma en vórtice de plasma heterogéneo sobre un material y los efectos sincronizados de alta frecuencia sobre el electrodo. La instalación estará equipada con un magnetrón de alta frecuencia para crear las condiciones para la formación de un flujo de partículas.

"Nuestra instalación tendrá una serie de ventajas fundamentales en comparación con otros métodos para la síntesis de polvos nanométricos. Por ejemplo, podrá generar acero inoxidable, instrumental, resistente al calor, aleaciones de titanio y aluminio, cobalto-cromo y titanio médicos, así como óxido de titanio, "Explique a los participantes del proyecto.

Según ellos, la instalación producirá partículas esféricas con un alto contenido de dislocaciones (defectos en el cristal y la red metálica) y con energía interna acumulada. Esto aumentará significativamente el potencial químico y proporcionará las condiciones para una alta actividad fisicoquímica de las partículas.

"La instalación implica un ajuste fino y ágil de los parámetros del proceso y, respectivamente, propiedades de los nanopolvos producidos. Permitirá obtener una amplia gama de nanopolvos de diferentes metales y aleaciones que se pueden fabricar en forma de alambre o láminas. En algunos casos, es posible utilizar un método de chorros de metal fundido, Destacan los especialistas.

Además, según la tecnología TPU, la energía se introduce en el metal de forma pulsada y volumétrica, su consumo para calentar el ambiente es pequeño. Debido a esto, los costos de energía del método son sustancialmente más bajos en comparación con los métodos alternativos.

En la actualidad, los científicos están trabajando en el modelado matemático de los procesos de las instalaciones.