ЦАТ осваивает 3D-печать высокотемпературной керамикой для авиадвигателей

На площадке ЦАТ установлен промышленный 3D-принтер компании «Ретех». Оборудование позволяет изготавливать керамические изделия со стенками толщиной до 15 мм. Для этого специалисты подобрали специальный состав материала и режимы термической обработки.

Одна из основных сложностей технологии связана с предотвращением образования трещин при обжиге. Уже при толщине керамической детали 6–8 мм стандартные режимы термообработки могут приводить к появлению дефектов. Разработка новых параметров печати и последующего обжига должна обеспечить получение более крупных и прочных изделий.

В настоящее время ЦАТ отрабатывает производство тиглей для плавки жаропрочных сплавов, керамических стержней для литья лопаток газотурбинных двигателей, защитных чехлов для термопар и фильтрующих элементов.

Технология основана на стереолитографической 3D-печати. Керамический порошок смешивается с жидким фотополимером, образуя пасту. Лазер послойно отверждает материал, формируя геометрию изделия. После удаления излишков пасты заготовка подвергается выжиганию связующего, а затем спеканию при температуре 1400–1700 °C. В процессе спекания частицы керамики соединяются, формируя плотную монолитную структуру.

По словам руководства ЦАТ, освоение технологии имеет значение не только для авиационного двигателестроения, но и для импортозамещения промышленной оснастки. Жаростойкие керамические изделия могут использоваться в литейном и термическом производстве, где традиционные материалы ограничены по рабочей температуре.

Одним из наиболее перспективных применений остаются керамические стержни для формирования внутренних полостей охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей. Аддитивное производство позволяет создавать сложную геометрию таких элементов, потенциально расширяя возможности проектирования деталей, работающих в условиях экстремальных температур.