Два металла без шва: студенты создали 3D-принтер, который меняет правила инженерии

Студенты Швейцарии представили прорывную разработку: 3D-принтер RAPTURE, который может непрерывно печатать детали сразу из двух металлов без швов и остановок. Такая технология открывает новые горизонты в производстве компонентов для ракетных двигателей, электромобилей и других инженерных систем, где важны точность и долговечность.

Как работает RAPTURE

В основе разработки лежит метод лазерного плавления порошка на вращающейся платформе (LPBF). В отличие от традиционных 3D-принтеров, которые работают по принципу "стоп-старт", RAPTURE наносит и сплавляет порошок непрерывно, что сокращает время печати цилиндрических компонентов более чем на две трети.

Главная особенность — возможность работать сразу с двумя разными металлами. Например, ракетное сопло можно напечатать с медным сердечником и внешним никелевым слоем за один процесс, без дополнительной постобработки.

Для чего это нужно

По словам старшего научного сотрудника Майкла Роберта Такера:

"Этот процесс идеально подходит для сопел ракет, вращающихся двигателей и других сложных компонентов аэрокосмической отрасли".

Такие детали обычно имеют большой диаметр и тонкие стенки, и традиционные методы не всегда позволяют достичь нужного качества и скорости изготовления.

Инновации конструкции

Принтер оснащён вращающейся системой подачи порошка и газовой системой. Поток инертного газа защищает металл от окисления и удаляет побочные продукты плавления — сажу и брызги. Это обеспечивает высокую чистоту процесса и целостность деталей.

"Сначала мы недооценили, насколько важен поток газа для качества продукции. Теперь мы знаем, что это крайне важно", — отметил Такер.

Проект студентов ETH Zurich

RAPTURE был создан за девять месяцев группой из шести студентов под руководством профессора Маркуса Бамбака в рамках программы ARIS (Швейцарская академическая космическая инициатива). Цель проекта — разработка ракетных сопел, способных выдерживать экстремальные условия полётов и приближать студентов к мечте — достижению линии Кармана, границы космоса на высоте около 100 км.

Итог

Технология RAPTURE может изменить подход к производству сложных металлических деталей: быстрее, точнее и без швов. Она уже рассматривается как перспективный инструмент не только для учебных проектов, но и для реальных космических и инженерных задач.