Армирование, которое рождается во время печати — 18 мая 2026 г. в 10:00:02.020
Армирование, которое рождается во время печати Часть 2 Стандартный путь — подмешать керамические частицы в порошок до печати. В лазерном L-PBF это работает плохо. Частицы чужеродны расплаву, собираются в кластеры, создают резкие границы — будущие очаги трещин. Есть другой путь: не добавлять армирование, а синтезировать его прямо в процессе печати. Лазер плавит порошок, и в ванне расплава идёт химическая реакция. Из продуктов разложения прекурсора «вырастают» наноразмерные керамические фазы — уже интегрированные в кристаллическую решётку матрицы. Самый изученный пример — титан с добавкой карбида бора. В ходе печати карбид бора распадается, а бор и углерод тут же связываются с титаном, образуя бориды и карбиды [1]. Ключевое отличие от подмешанных частиц: выращенные фазы когерентны матрице, у них нет резкой границы, и трещинам просто не за что «зацепиться» [2]. Прочность таких композитов — на уровне высокопрочных сталей. Титановые образцы с борид-карбидным армированием дают ~950 МПа [1]. Система «железо — диборид титана» — свыше 1000 МПа при удельной жёсткости на 23% выше традиционных конструкционных металлов [3]. Самый неожиданный маршрут — вообще без добавки порошка. Меняя долю азота в атмосфере камеры от слоя к слою, можно выращивать нитрид титана прямо из газовой фазы. Такой градиентный композит достиг 1100 МПа при хорошей пластичности [4]. Это уже программирование свойств не порошком, а газом. Почему именно L-PBF? Потому что его физика работает на материаловеда. Скорости охлаждения — сотни тысяч градусов в секунду. Конвекция Марангони в ванне расплава перемешивает наночастицы и не даёт им слипаться [3]. Процесс сам создаёт условия для равномерного армирования. Источники: [1] PMC/MDPI. B₄C-Reinforced Ti In Situ Composites Produced by LPBF, 2023 [2] Zhou L. et al. // Powder Technology, 2021 [3] Wang C. et al. // J. Mater. Research and Technology, 2025 [4] Han C. et al. // Int. J. Extreme Manufacturing, 2024 ▶ Зарегистрироваться ▶ Подробнее о выставке 🚩 ЦАТ в MAX | в ВК | в Telegram