维度网讯，联合发动机制造集团（ОДК）下属增材技术中心（ЦАТ）在其场地安装了一台由“Ретех”公司制造的工业陶瓷3D打印机。该设备可制造壁厚达15毫米的陶瓷制品，而此前工艺的壁厚极限为6至8毫米，超过这一厚度开裂风险显著上升。

先进航空发动机对经济性和环保性的要求逐代提高，改善热力循环参数需要提高燃烧室出口的燃气温度。仅靠增强燃烧室壁和涡轮叶片冷却效率的结构方案，难以实现温度的显著提升，因此需要引入耐热镍基合金、钛基合金、粉末镍基合金以及陶瓷材料零件，并配合提高耐热性的保护涂层以保证寿命指标。

增材技术已在工业领域用于快速原型制造，可缩短产品开发时间，并能制造机械加工、铸造或锻造难以实现的复杂几何形状零件。通过拓扑优化、变壁厚、内部空腔和多层结构设计，零件可在保持强度和寿命的同时减轻数十个百分点的重量。该技术还能提高材料利用率、减少废料，并降低对工装和刀具的依赖，设备可快速重新调整。

增材技术中心专门从事3D打印技术开发，其任务是将增材技术引入航空发动机制造业、航空航天工业及俄罗斯整体工业体系。自今年夏天起，该中心获得设计文件开发者资质，其设计局可按照国家标准独立准备文件，同时开展科研活动、试验设计工作，并生产航空发动机零件的试验和批量样品。

工程陶瓷被用于其他材料无法承受高温、摩擦或化学作用的场合，但制造复杂形状的陶瓷零件此前被视为一项严峻的技术挑战。该中心采用的陶瓷3D打印技术基于立体光刻法，打印材料为液态光聚合物与陶瓷粉末组成的稠膏。陶瓷材料的选择范围广泛，可赋予产品高机械强度、硬度、耐高温性、导热性等所需性能。

打印过程中，陶瓷膏层被涂覆到平台并刮平，紫外激光器按照产品几何形状对应的程序选择性扫描膏层，随后平台下降设定层厚，继续下一层耗材供给。零件构建完成后，未聚合膏体颗粒被从表面清除，后续处理中烧除作为粘结剂的光聚合物，最后在1400至1700摄氏度的温度下烧结陶瓷。新采用的材料成分和热处理工艺保证了零件的质量。

目前，专家们已在该设备上演练用陶瓷3D打印制造工装、零件和制品，包括燃气轮机发动机叶片铸造用型芯、热电偶套管、过滤元件以及熔炼耐热合金用坩埚。增材技术中心总经理阿列克谢·马扎洛夫表示，陶瓷3D打印技术是进口替代的重要方向，掌握这项技术将有助于发动机制造业发展，通过这种方法获得的陶瓷制品能够在各工业部门的铸造车间和热处理车间替代进口工装。使用陶瓷可以在发动机制造中引入新的解决方案，包括制造发动机叶片铸造用型芯，并提高零件对高温的耐受性。

专家认为，陶瓷3D打印将在小型燃气涡轮发动机的制造中得到广泛应用，例如用陶瓷制造喷嘴装置和涡轮工作轮零件。陶瓷零件可承受高达1500摄氏度的温度，同时保持几何形状稳定，并表现出对高温腐蚀和氧化的耐受性。