Cientistas do Departamento de Tecnologias Industriais do Instituto de Tecnologia Yurga da Universidade Politécnica de Tomsk estão desenvolvendo uma instalação avançada de alto desempenho para a produção de pós metálicos usados ​​para impressão 3-D. O projeto TPU foi recentemente apoiado pela Russian Science Foundation.

De acordo com os cientistas, Atualmente, no mundo, um desenvolvimento ativo de tecnologia de aditivos e sua aplicação industrial são limitados por uma série de fatores. Por exemplo, o alto custo dos materiais não importa na produção de pequenos detalhes, mas quando um produto atinge uma escala maior, um preço alto é um obstáculo intransponível. Apenas os países industrialmente desenvolvidos agora produzem nanomateriais em volumes comerciais.

"Na Rússia, há uma necessidade aguda de pós de ligas domésticas, mas não há produção em série desses materiais dentro do país. As empresas são obrigadas a comprar e usar pós fornecidos por fabricantes estrangeiros, "observa o líder do projeto, conferencista sênior do Departamento de Tecnologias Industriais Maksim Kuznetsov.

Anualmente, as instalações de produção de aditivos precisam de cerca de 20 toneladas de matéria-prima. Portanto, as empresas russas estão interessadas no baixo custo dos pós produzidos, o que permitirá aumentar significativamente a eficácia da impressão 3-D de produtos industriais. "

O princípio de operação da instalação que está sendo desenvolvida por cientistas da TPU é baseado no estudo do efeito dos fluxos de plasma de vórtice de plasma heterogêneo em um material e efeitos sincronizados de alta frequência no eletrodo. A instalação será equipada com um magnetron de alta frequência para criar condições para a formação de um fluxo de partículas.

"Nossa instalação terá uma série de vantagens fundamentais em comparação com outros métodos para a síntese de pós nanométricos. Por exemplo, será capaz de gerar aço inoxidável, instrumental, resistente ao calor, titânio e ligas de alumínio, cobalto-cromo e titânio medicinal, bem como óxido de titânio, "explicam os participantes do projeto.

De acordo com eles, a instalação produzirá partículas esféricas com alto teor de deslocamentos (defeitos no cristal e na estrutura metálica) e com energia interna acumulada. Isso aumentará significativamente o potencial químico e fornecerá condições para uma alta atividade físico-química das partículas.

"A facilidade implica um ajuste fino e ágil dos parâmetros do processo e, adequadamente, propriedades dos nanopós produzidos. Ele permitirá obter uma ampla gama de nanopós de diferentes metais e ligas que podem ser fabricados na forma de fio ou folha. Em alguns casos, é possível usar um método de jatos de metal fundido, "enfatizam os especialistas.

Além disso, de acordo com a tecnologia TPU, a energia é introduzida no metal de forma pulsada e volumétrica, seu consumo para aquecer o meio ambiente é pequeno. Devido a isso, os custos de energia do método são substancialmente mais baixos em comparação com métodos alternativos.

Atualmente, os cientistas estão trabalhando na modelagem matemática dos processos das instalações.