Детали для самолётов и ракет изготавливают с помощью 3-D печати

С конца прошлого века стала популярной идея производства деталей печатным методом. Эта так называемая аддитивная технология заключается в создании различных объектов, например деталей для машин, самолетов, инженерных конструкций, путем послойного наращивания определенных материалов. Для этого используется предварительно созданная компьютерная 3-D модель, а сама технология называется 3-D печатью.

Примечательно, что материалом для создания объектов служат различные порошки на основе металла, пластика или керамики, которые смешивают с клеем и прессуют, иногда воздействуют высокой температурой для того, чтобы придать материалу определенные свойства. В последнее время с помощью 3-D печати можно создавать готовые функциональные изделия. По статистике, на сегодняшний день практически 40% промышленных компаний по всему миру внедрили в своё производство современные аддитивные технологии, в частности 3-D печать. Таким образом, в авиационной и космической промышленности также была введена технология создания изделий на основе карбида кремния для их дальнейшего использования в качестве деталей самолетов и ракет.

Карбид кремния не просто так был выбран в качестве исходного материала: вещество SiC обладает высокой устойчивостью к температуре и коррозии, а также является более легкой версией тяжёлых сплавов из металлов, обладающих жаропрочностью. Кремниевые детали становятся идеальным вариантом для использования в построении самолетов и ракет. Стоит упомянуть и тот факт, что механическая обработка керамики — это процесс дорогостоящий и трудоемкий, нередко для придания нужной формы требуются алмазные инструменты. В этом случае 3-D печать облегчает задачу по производству деталей нужной геометрической формы, которую требуют инженеры на стадии проектирования конструкций. С помощью 3-D печати можно снизить все затраты и увеличить скорость изготовления деталей.

Недавно была разработана новая технология 3-D печати, в которой можно создавать объекты из упрочненного карбида кремния — с внедрением его структуру его же волокна. Такой материал называют керамоматричным композиционным, и он обладает еще более высокой прочностью за счет матрицы и армирующего наполнения. Керамоматричный композит был подробно изучен с помощью испытательных машин: он обладает еще большей твердостью, но при этом и большей гибкостью, однако в случае сгиба прочность стала ниже.