В Сибири разработали новый материал для авиации и космической техники

По словам разработчиков, подобранный химический состав позволит делать более надежные узлы самолетов и спутников с меньшим расходом материала.

Основной материал для таких изделий — алюминиевые сплавы. Чтобы придать им особые свойства — стойкость к трению, пластичность или тугоплавкость, — в них добавляют легирующие элементы, и из-за дорогих добавок стоимость изделия может вырасти в десятки раз. Чаще всего для прочности используют скандий, но даже небольшое его количество сильно удорожает проволоку и готовые детали. Поэтому ученые предложили заменить скандий альтернативными «упрочнителями» — церием и эрбием.

Новые сплавы с меньшим содержанием скандия разработаны специально для 3D-печати. Как поясняют исследователи, сплав, хорошо показавший себя в литейном или ковочном производстве, не обязательно подходит для аддитивных технологий, где металл плавится и затвердевает слой за слоем и некоторые участки нагреваются повторно. Поэтому состав пришлось дорабатывать, оценивая и экономическую эффективность.

Редкоземельные металлы в таких сплавах делают алюминиевые детали прочнее, устойчивее к нагреву и менее склонными к трещинам при послойном «выращивании» — это принципиально для 3D-печати. Нужные свойства может придать не только скандий, но и церий либо сочетание эрбия и циркония со скандием. Главный принцип аддитивных технологий — добавлять материал только там, где это необходимо, послойно. Это позволяет экономить ценные лёгкие материалы, снижать число бракованных изделий, сокращать время от модели до готового изделия в 2-4 раза и получать равномерную структуру деталей благодаря ускоренному охлаждению.