俄羅斯大學(xué)開發(fā)出了大型的金屬線材產(chǎn)品3D打印技術(shù)

（文章來(lái)源：戰(zhàn)武軍情）

在高級(jí)研究基金會(huì)和布良斯克國(guó)立技術(shù)大學(xué)（BSTU）的聯(lián)合項(xiàng)目的框架內(nèi)，已經(jīng)開發(fā)出用于大型金屬線材產(chǎn)品3D打印的加性和減性硬化技術(shù)（ASUT）。在機(jī)械和操作性能方面，所獲得的材料優(yōu)于采用經(jīng)典金屬加工方法由軋制產(chǎn)品制成的產(chǎn)品。

新技術(shù)是基于BSTU科學(xué)家在1990年代開發(fā)的波應(yīng)變硬化方法（VDU），該技術(shù)是技術(shù)科學(xué)博士Andrei Kirichek教授和技術(shù)科學(xué)博士Dmitry Solovyov教授所為。由于在單片金屬材料中疊加了透射波和反射波，因此形成了獨(dú)特的多層異質(zhì)，自然增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)同時(shí)提供了材料的高粘度和高強(qiáng)度，從而有助于操作性能的多次提高。如控制測(cè)試所示，在加固裝甲板時(shí)使用VDU可減輕其重量15-30％，同時(shí)保持防彈保護(hù)等級(jí)。

VDU應(yīng)用的有前途的領(lǐng)域之一是通過3D打印獲得的金屬產(chǎn)品的硬化。為了提高生產(chǎn)率并降低添加劑生產(chǎn)的技術(shù)成本，最近已經(jīng)從粉末材料過渡到金屬絲原料（3DMP技術(shù)）。線材比粉末便宜一個(gè)數(shù)量級(jí)，而生長(zhǎng)的線材產(chǎn)品的生產(chǎn)率則高出十倍以上。但是，盡管與粉末材料相比有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有的3DMP技術(shù)無(wú)法提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。通常，使用熱等靜壓技術(shù)來(lái)“修復(fù)”材料中的孔隙和松弛，但它也不能完全解決問題。

2016年，在布良斯克國(guó)立技術(shù)大學(xué)的基礎(chǔ)上，高級(jí)研究基金會(huì)成立了波浪變形實(shí)驗(yàn)室，并在加性和減性技術(shù)中進(jìn)行了聯(lián)合硬化。該項(xiàng)目的主要目的是全面解決增加由鋼鐵和有色合金制成的大型關(guān)鍵工程產(chǎn)品的添加劑生產(chǎn)效率的問題。

在該項(xiàng)目的框架內(nèi)，BSTU的科學(xué)家創(chuàng)建了一個(gè)用于自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)的試驗(yàn)工廠，包括添加模塊（使用電弧法生長(zhǎng)線材產(chǎn)品），減法模塊（通過去除切屑來(lái)確保尺寸精度）和加固模塊（由于波浪變形而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)化，壓實(shí)和硬化）。為了培養(yǎng)旋轉(zhuǎn)體之類的零件，已經(jīng)開發(fā)了模塊化安裝，可讓您創(chuàng)建復(fù)雜的產(chǎn)品，包括雙金屬產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Andrei Kirichek教授認(rèn)為，這種先進(jìn)的集成技術(shù)在世界范圍內(nèi)沒有直接的類似物。“根據(jù)項(xiàng)目的結(jié)果，我們首先確定了為材料的強(qiáng)度特性比軋制產(chǎn)品的響應(yīng)特性高1.5-2.5倍的產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)的可能性。產(chǎn)品的特點(diǎn)還在于材料利用率高，達(dá)到0.6-0.8，合成生產(chǎn)率超過每小時(shí)400立方厘米。安德烈·基里切克說(shuō)：“這種解決方案有可能使立方厘米的技術(shù)成本降低17倍，并增加材料的有效載荷，從而為改善航空和航天產(chǎn)品的運(yùn)行性能提供了巨大的儲(chǔ)備。”

2020年2月，高級(jí)研究基金會(huì)和布良斯克國(guó)立技術(shù)大學(xué)聯(lián)合開展了一項(xiàng)項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在開發(fā)利用通過添加劑和傳統(tǒng)方法獲得的特殊金屬產(chǎn)品的變形波進(jìn)行聯(lián)合硬化的技術(shù)和設(shè)備。飛機(jī)工業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)國(guó)營(yíng)企業(yè)Roscosmos，Rostec和Rosatom已經(jīng)對(duì)創(chuàng)新發(fā)展表現(xiàn)出興趣。
（責(zé)任編輯：fqj）