В МИСиС повысили прочность деталей для авиации и космических аппаратов

Новый метод изготовления деталей из композитных материалов протестировали специалисты из НИТУ "МИСиС".

Специалисты НИТУ "МИСиС" нашли способ дополнительно повысить прочность композитных деталей для самолётов и ракет.

Разработанный учёными метод сочетает лазерные технологии и горячее прессование, что в итоге повышает прочность готовых изделий на 15%.

Для создания как наземного, так и воздушного транспорта очень важны такие механические характеристики материалов как высокая прочность на растяжение и жёсткость. Такими обладают композитные материалы из титана и кремния.

Детали из таких композитов востребованы в аэрокосмической отрасли, и новые методы их производства особенно важны для отечественной промышленности для выполнения задач импортозамещения https://smotrim.ru/article/2709811.

Научный коллектив лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ "МИСиС" предложил оригинальный способ изготовления деталей из титано-кремниевого композита — гибридный подход, сочетающий лазерные технологии и изостатическое прессование.

Учёными с помощью нового метода впервые были успешно изготовлены композитные детали, основу которых составил титановый сплав, а армирующие волокна были выполнены из карбида кремния. Новый подход сочетал лазерную плавку в порошковом слое и горячее изостатическое прессование, рассказывает соавтор разработки, ведущий эксперт лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ "МИСиС" Андрей Травянов.

Авторы работы сообщают, что эксперименты подтвердили возможность реализации предложенного подхода в промышленных условиях.

Разработчики успешно изготовили детали из армированного титанового сплава с объёмной долей волокон 17%. Рентгеновская томография показала, что дефектов в полученной детали нет, а матрица и волокна хорошо "связаны" между собой.

Позднее показатели прочности и жёсткости учёные измерили в ходе испытаний материала на трёхточечный изгиб. Созданная по новой технологии композитная деталь оказалась до 15% прочнее и жёстче, чем деталь, изготовленная из массивного титанового сплава.

В настоящее время коллектив разработчиков продолжает оптимизировать технологию и предпринимает попытки расширить диапазон деталей, изготовляемых по новому методу.

Результаты работы российских учёных были опубликованы 9 ноября 2021 года в научном издании The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.

Ранее мы рассказывали о том, что делает российские авиадвигатели одними из лучших в мире, а также о создании в России нового инновационного кластера — "Аэрокосмическая инновационная долина".

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим" – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.