На Кавказе создали новый рецепт 3D-«чернил» для печати сложных деталей

Краткий пересказ от РИА ИИ

• Ученые КБГУ создали новые «чернила» для 3D-печати деталей, используемых в космосе, медицине и машиностроении.
• В перспективе новые сополимеры могут снизить требования к температурному режиму при печати, повысить геометрическую точность деталей и уменьшить количество брака.

МОСКВА, 21 июл. Новые «чернила» для 3D-печати деталей, используемых в космосе, медицине и машиностроении, создали ученые КБГУ. Они позволяют получать прочные изделия нужной формы, которые не деформируются в процессе послойной печати. Результаты представлены в издании «Polymers».
На основе полимера ПЭЭК (полиэфирэфиркетона) в настоящее время производят ручки медицинских инструментов, изоляцию для электроники, элементы обшивки в самолетах и спутниках, а также зубные протезы и черепные имплантаты. Широкое распространение изделия из ПЭЭК получили благодаря высокой устойчивости в экстремальных условиях и биосовместимости, рассказали в Кабардино-Балкарском государственном университете имени Х.М. Бербекова (КБГУ).

«Большинство существующих марок ПЭЭК первоначально разрабатывались для литья под давлением и экструзии. Но при послойной 3D-печати из них не выйдет получить качественную деталь: из-за быстрого затвердевания и кристаллизации происходит усадка и коробление, а также ухудшается сцепление между слоями», — рассказал один из авторов работы, директор Центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Азамат Жанситов.

Для улучшения качества напечатанных изделий ученые КБГУ предложили новые полимеры на основе ПЭЭК с добавлением другого вещества — 4,4′-дихлордифенилсульфона. Это соединение замедляет процесс застывания ПЭЭК и образование кристаллов материала, из-за которых изделие может деформироваться.

«Представьте, что собираете дорожную сумку и пытаетесь компактно уложить все вещи: если бы все предметы одежды, обуви и гигиены были одного размера, процесс был бы легким и быстрым. Но когда надо расположить и пару кроссовок, и ноутбук, и солнечные очки, сборы затягиваются. Так же и с ПЭЭК — мы внедрили в цепи полимеров жесткие фрагменты другого размера, поэтому системе стало „сложнее“ кристаллизоваться, и напечатанный слой получил больше времени на схватывание со следующим», — объяснил Жанситов.
В перспективе такие сополимеры могут снизить требования к поддержанию исключительно узкого температурного режима при печати, повысить геометрическую точность деталей и уменьшить количество брака, рассказали в КБГУ. Нынешние результаты получены на лабораторном уровне и изучены в Центре прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ. В будущем ученые планируют перейти от лабораторных образцов к специализированным маркам материала, рассчитанным на конкретные аддитивные технологии и условия эксплуатации.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 25-23-20234).