Задумывались ли вы о том, какой «путь прошли» аддитивные технологии, чтобы стать частью нашей жизни в виде: - небольших домашних установок, на которых печатают утварь для дома;
- в виде промышленных принтеров на которых производят изделия для медицины, детали для автомобильной и космической отраслей ?
Часто мы смотрим на технологии, как на данность, на что-то само собой свершившееся, поэтому сегодня мы хотим немного оглянуться назад и вспомнить, что стоит в начале пути
3D-ведение от ОНСИНТ: GRX-810 — жаропрочный сплав, который меняет правила игры
NASA представило сплав GRX-810 — оксидно-дисперсионный материал, созданный специально для 3D-печати. В основе — никель, кобальт, хром и равномерно распределённые наночастицы оксида, которые формируются благодаря резонансному акустическому смешиванию.
Что это даёт: • выдерживает ≈1093 °C под нагрузкой; • прочнее обычных 3D-сплавов в 2 раза; • стойкость к окислению выше в 2 раза; • сопротивление ползучести — до 1000× выше при высоких температурах. (Источник: NASA Glenn Research Center, NTRS) Почему это важно для аддитива, авиации и космоса До появления GRX-810 3D-печать компонентов двигателей ограничивалась дорогими сплавами, способными лишь временно выдерживать жар и нагрузки. GRX-810 устраняет это ограничение — он открыт к массовому распространению: лицензии на производство получила группа компаний, что делает технологию доступной для широкого применения.
Для GRX-810 одно из ключевых преимуществ даёт именно лазерное послойное сплавление (L-PBF): при таком режиме наночастицы оксидов распределяются равномерно по всему объёму сплава, без агломератов и зон локального переобогащения. Это критично для ODS-материалов — равномерная оксидная дисперсия обеспечивает высокую прочность, жаростойкость и сопротивление ползучести. Исследования NASA подтверждают, что при L-PBF быстрое локальное плавление и охлаждение формируют устойчивую мелкодисперсную структуру, где оксидные частицы «вшиты» в матрицу никель-кобальт-хромового сплава и сохраняют стабильность даже при 1093 °C.
3D-печать GRX-810 открывает путь к сложным конструкциям — камер сгорания, турбинным лопаткам, соплам, теплообменникам, где требуются и высокая прочность, и жаростойкость, и минимальный вес.
GRX-810 становится ключом к новым конструкциям и новым скоростям в инженерии.
Мы продолжаем делиться событиями и разработками, которые меняют представления о материалах и их поведении. Вчера мы говорили о необычных свойствах нитинола — сегодня смотрим шире: на то, как аддитивные технологии формируют новые архитектуры, принципы безопасности и способы производства.
Материал для автомобильной пассивной безопасности Исследователи из Шотландии и Италии представили стальную решётчатую конструкцию со скрученной гироидной архитектурой, напечатанную на 3D-принтере. Такая структура умеет адаптировать жёсткость при ударе: под нагрузкой она не просто сминается, а контролируемо скручивается, направляя энергию удара в нужную зону. Это шаг вперёд по сравнению с классическими «зонами смятия», которые имеют фиксированный профиль сопротивления. Высокоточная 3D-печать обеспечивает геометрию, которая ранее была технологически недоступна.
3D-печать в благоустройстве Москвы: улица Суздальская В Новокосине установлены 90 объектов благоустройства, созданных методом параметрического моделирования и бетонной 3D-печати: скамейки, урны, столы, табуреты. Применение архитектурного параметризма и экструзии бетоном позволило формировать плавные, волнообразные формы, без традиционной опалубки, сократив сроки производства и расход материалов. Объекты изготовлены компанией SLOИ, специализирующейся на 3D-печати бетонными смесями.
Альтернативный бетон, который твердеет за 3 дня Учёные Университета штата Орегон создали новый материал для 3D-печати, который набирает прочность до 17 МПа за три дня и до 40+ МПа — за 8–10 дней (традиционному бетону требуется 28 суток). Состав: глинистая почва, биоуголь, песок, конопляные волокна и термоактивируемое акриламидное связующее, которое запускает отверждение сразу после экструзии. Материал экологичнее портландцемента и подходит для печати несущих элементов без опалубки.
Oryx: многоразовый ракетоноситель Aspire Space (ОАЭ) и LEAP 71 подписали соглашение о создании многоразового ракетного корабля Oryx, рассчитанного на вывод до 15 тонн на низкую орбиту и быстрый повторный запуск. LEAP 71 разработает двигатели второй ступени тягой 200 кН, включая вариант с аэроспайком — конфигурацией, обеспечивающей высокую эффективность в атмосфере и вакууме. Ранее компания провела успешные испытания аэроспайк-двигателя тягой 5 кН. Проект реализуется в рамках космической программы ОАЭ, направленной на развитие суверенных пусковых технологий.
Сплав никеля и титана - Nitinol (Нитинол) изучают не только, как очередной металл, но и как активную систему, способную отвечать за нагрузку, температуру и форму. Сплав становится механизмом в теле человека. Например, в коронарных стентах Нитинол разворачивается внутри сосуда, фиксируя форму.
Как работает память формы За эффект отвечает мартенситно-аустенитная трансформация — обратимая перестройка кристаллической решётки. В холоде или под нагрузкой нитинол «проваливается» в мартенсит, мягкий и податливый. При нагреве возвращается в аустенит — и восстанавливает исходную форму, даже если деформация была значительной.
Такая внутренняя «механика» объясняет и второе ключевое свойство — сверхэластичность. Деталь из нитинола может выдерживать циклические деформации, которые стали бы фатальными для обычных металлических сплавов.
Почему этот материал важен для инженеров — температура переходов зависит от точного атомного состава (доли Ni и Ti должны контролироваться с точностью до десятых долей процента); — свойства меняются при изменении скорости охлаждения и термообработки; — фазовая структура определяет, как деталь поведёт себя в реальных условиях эксплуатации. То есть нитинол — не про «напечатать форму». Он про точно запрограммированное поведение.
И, конечно, главный вопрос: совместим ли Nitinol с аддитивом? Интерес к нитинолу в контексте новых технологий растет, включая и аддитивное производство.
Что известно на сегодня по мировым данным: — порошковая металлургия NiTi реализуема, но чувствительна к кислороду и углероду; — лазерные методы (SLM/LPBF) требуют сверхточного контроля энергии — фазовый состав легко «сдвинуть» неправильным тепловым циклом; — после печати деталь требует калиброванной термообработки, чтобы восстановить нужную температуру мартенсит-аустенитных переходов. То есть: аддитив из нитинола возможен, но технология пока тонкая и “ручная” — в хорошем смысле слова инженерии.
Применение: Изделия из Nitinol позволяют создавать матрицы-устройства, которые сжимаются, разжимаются или «выталкивают» дозу лекарства точно в нужный момент. Так же стенты, ортодонтические дуги, эндопротезы, фильтры в сосудистой хирургии, актуаторы и микроприводы в медтехнике и робототехнике изготавливают из нитинола.
В Nitinol не просто прочность, а поведение детали становится проектным параметром.
Для аддитивных технологий это уже не «печатать металл», а задавать функциональность внутренней структурой, фазой и температурой перехода.
Именно этот класс «умных» материалов будет формировать следующий виток развития аддитива — от статичных деталей к динамическим системам.
