Сегодня - 10.07.2020

Сибирские ученые разрабатывают материалы для лазерной стереолитографии

26 февраля 2020
 
Сотрудники Байкальского института природопользования СО РАН (Улан-Удэ) совместно с коллегами из ФИЦ «Кристаллография и фотоника РАН» (Москва) создают материалы для 3D-печати высокопрочных термо- и теплостойких изделий, перспективных для использования в авиакосмической отрасли. 
 
Лазерная стереолитография — это технология аддитивного производства моделей, прототипов и готовых изделий из жидких фотополимерных смол. Она основана на том, что лазер по заданной компьютерной программе светит в определенное положение ванны с жидкой фотополимерной композицией (ФПК), и в этом месте происходит отверждение — фотополимеризация. Изготовление изделия таким образом осуществляется слой за слоем. Метод позволяет в кратчайшие сроки (от нескольких часов до нескольких дней) пройти путь от конструкторской или дизайнерской идеи до готовой модели детали. Также важным преимуществом стереолитографии можно считать высокую точность печати. Технология позволяет наносить слои толщиной 15 микрон, что в несколько раз меньше толщины человеческого волоса.
 
«Функциональные свойства изделий будут зависеть от составляющих используемой фотополимерной композиции — и с последними в мире огромные проблемы. На основе тех материалов, которые сейчас используются для этой технологии, невозможно создавать термостойкие изделия с высокими механическими характеристиками», — рассказывает заместитель директора БИП СО РАН доктор химических наук Виталий Фёдорович Бурдуковский.
 
Один из примеров созданных изделий
   Один из примеров созданных изделий
 
Сотрудники Байкальского института природопользования СО РАН разрабатывают фотоотверждаемые смолы, лишенные этих недостатков. Их основой являются реакционноспособные полимеры, изготовленные по оригинальным методикам БИП СО РАН. Также в состав смол входят растворитель и фотоинициатор (химическое соединение, которое поглощает световое УФ-излучение и начинает генерировать свободные радикалы. — Прим. ред.).
 
«Наша ниша — термостойкие полимеры. Соответственно, получаются изделия, которые можно долговременно эксплуатировать при высоких температурах (более 300 °C) и с сильной механической нагрузкой. Область их применения чрезвычайно разнообразна: от различных простых повседневных приборов до деталей, используемых в авиакосмической отрасли. С помощью метода лазерной стереолитографии из этих фотоотверждаемых смол можно получить практически любое изделие самой замысловатой формы — главное, чтобы была компьютерная модель», — рассказывает ученый. 
 
Исследователи уже опробуют метод в работе с промышленностью. Например, они изготовили ролики для термопринтеров платежных терминалов компании «Терминал-сервис». Сами терминалы закупаются в Европе. Важные детали, вышедшие из строя, удалось заменить с помощью изделий, полученных с помощью лазерной стереолитографии в БИП СО РАН.
 
«Наука в Сибири»
 
Фото Дианы Хомяковой
 
Поделись с друзьями: 

Система Orphus