Ученые Томского государственного университета (ТГУ) разработали не имеющий аналогов 3D-принтер, который позволяет печатать из керамики, конкурирующей по своим свойствам с высоколегированными сталями, цветными металлами и твердыми сплавами, сообщает пресс-служба вуза.

Керамические материалы занимают особое место среди новых материалов. Из-за особенностей структуры они имеют различные параметры теплопроводности, высокую прочность и твердость, которые определяют их применение. Но они не получили широкое распространение: метод литья под давлением не позволяет изготовить сложные формы, а методом 3D-печати можно было получить лишь пористые изделия с остатками клеящих веществ и низкой прочностью.

«Наш 3D-принтер – первый в мире, который может печатать керамику такого класса: монолитную по своей структуре, сложной конфигурации, с точностью печати до десятков микрон. С его помощью можно будет изготавливать объемные изделия, например полые сферы, сотовые структуры, что невозможно получить методом обычного литья. Также в принтер будет заложена возможность непрерывной печати», – приводятся пояснения научного сотрудника университета Владимира Промахова.

Ученые не только разработали саму технологию печати изделий, но и синтезировали для нее материалы. Например, методом «твердого пламени» – самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, основанным на экзотермической реакции горения, ученые получают керамические порошки (карбиды, нитриды и бориды металлов). Затем из порошков изготавливаются суспензии, которые при особой температуре принимают консистенцию сметаны и пригодны для использования в качестве сырья для 3D-принтера. После послойного наплавления получаются полуфабрикаты, которые затем спекаются для синтеза твердых изделий с заданными свойствами и формой.

В настоящее время ученые ТГУ заканчивают отработку технологии, благодаря которой можно будет получать трехмерные изделия с широким спектром применения в энергетике и радиоэлектронике, машиностроении, химической и нефтегазовой промышленности, оборонном секторе.