Разработка принципов получения порошковых алюмоматричных материалов для применения в 3Д печати

Аддитивные технологии, как одно из направлений цифрового производства, являются одним инструментов для ускорения НИОКР и вывода новой продукции на рынок. При этом активно развиваются селективное лазерное сплавление металлических порошков (Selective Laser Melting), прямое или непосредственное осаждение (Direct Metal Deposition), электродуговая наплавка проволокой (Wire arc additive manufacturing) и др. позволяющие получать изделия из металлических материалов. При этом сведения о применении металломатричных композиционных материалов, как исходных компонентов для 3д печати, ограниченны, в том числе вследствие дороговизны исходных компонентов. Разработка принципов создания новых конструктивных элементов на основе металломатричных материалов, а также построение моделей для прогнозирования их свойств с использованием новых возможностей по созданию материалов, является основным направлением исследований по проекту. Планируемые исследования охватывают все стадии процесса получения изделия, включая синтез частиц оксида алюминия заданного размера в алюминиевом расплаве, диспергирование расплава на порошок, рассев по фракциям и контроль содержания частиц алюминия в полученном порошке, 3д печать полученным порошком, контроль распределения упрочняющих частиц в образце и определение его механических и служебных свойств. Для получения расплава насыщенного частицами оксида алюминия будет применена технология внутреннего окисления, которая позволяет получать композиционный материал с меньшими, по сравнению с порошковыми технологиями, затратами. Научная новизна определяется тем, что при выполнении данного проекта предполагается провести систематическое исследование ключевых процессов эволюции формирования макро- и микроструктуры при различных вариантах получения образцов, полученных 3д печатью из композиционного материала, что позволит установить закономерности влияния на формирование микроструктуры, оказывающей существенное влияние на механические и служебные свойства. Результаты такого исследования будут представлять научный и практический интерес для физического материаловедения, а также практический для оценки возможности внедрения данной технологии.