Ученые Пермского Политеха разработали инновационную технологию наплавки металлических изделий

Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) представили новую технологию плазменной наплавки, которая значительно повышает качество и производительность изготовления металлических изделий. Разработка уже получила патент (№2815524) и может быть использована в авиастроении, автомобильной промышленности, космической отрасли и других сферах.

Новый подход к плазменной наплавке

• Технология послойной плазменной наплавки широко применяется для создания и восстановления металлических деталей. Однако существующие методы имеют недостатки, такие как появление внутренних дефектов и нарушение геометрии изделий при сложной траектории наплавки. Ученые ПНИПУ предложили решение, которое устраняет эти проблемы.
• Новый способ предполагает подачу металлической проволоки перпендикулярно к поверхности изделия. Нагрев проволоки осуществляется за счет тока, проходящего через нее, и плазменной дуги, направленной под острым углом. Для этого используются два источника питания: один для плазматрона, другой — для тока в проволоке.

Преимущества технологии

• Высокая производительность при минимальном проплавлении и перемешивании металлов.
• Возможность использования проволоки разного диаметра и регулирования толщины наплавленного слоя.
• Устойчивость процесса и отсутствие разбрызгивания металла.
• Возможность наложения швов по сложной траектории, что особенно важно для 3D-наплавки.

«Наш метод позволяет создавать наплавленные слои с благоприятной структурой, без внутренних дефектов. Это особенно важно для ответственных изделий, используемых в авиации, космосе и машиностроении», — отметил заведующий кафедрой «Сварочное производство, метрология и технология материалов» ПНИПУ, доктор технических наук Юрий Щицын.

Практическое применение

• Технология была успешно протестирована на различных металлах, включая алюминиевые сплавы. Например, ученые наплавили стенки из алюминия толщиной 11 мм, которые показали высокое качество и отсутствие дефектов.
• Разработка уже вызвала интерес у машиностроительных предприятий специального назначения, где планируется ее внедрение. Технология позволяет создавать высококачественные заготовки из высоколегированных сплавов и цветных металлов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, такими как жаропрочность, износостойкость и коррозионная стойкость.

Перспективы для промышленности

• Инновация ученых ПНИПУ открывает новые возможности для аддитивного производства и восстановления изношенных деталей. Она может стать ключевым решением для отраслей, где требуются высокоточные и надежные металлические изделия.
• Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».