Пожалуйста, оставьте нам сообщение
Применение технологии 3D-печати из нескольких металлов на LPBF выходит на этап практического внедрения
2026-05-20
Технология 3D-печати из сплава LPBF долгое время находилась в тупике, когда она была «теоретически осуществимой, но недостаточно практичной».
Большинство людей, интересующихся 3D-печатью металлом с использованием порошкового слоя, относятся к ней то с любопытством, то скептически, но при этом постоянно следят за её развитием.
На самом деле, пока что этой технологией пользуется не так много людей; хотя она еще далека от зрелости, в области ее практического применения уже достигнуты существенные успехи.
В частности, в аэрокосмической отрасли с 2025 года появилось множество сообщений, свидетельствующих о том, что тупик в применении этой технологии начинает преодолеваться, 3D-печать из нескольких металлов с использованием технологии LPBF достигла важного переломного момента.
3D-печать из полимеров в нашей стране
Цельная лопастная дисковая часть авиационного двигателя
Один из ключевых примеров 2025 года — работа группы ученых из Института инженерной теплофизики Китайской академии наук.
В январе 2026 года сайт China Science and Technology News сообщил, что Институт инженерной теплофизики Китайской академии наук использовал цельную лопатку турбины, изготовленную методом 3D-печати из нескольких металлов, которая прошла испытания с запуском двигателя. На сопутствующих фотографиях указан октябрь 2025 года.
Это имеет знаковое значение для всей области 3D-печати из многокомпонентных материалов на LPBF. Это первый случай в отрасли, когда появился отчет о проверке деталей, изготовленных с использованием этой технологии, причем речь идет непосредственно о высокоскоростных движущихся деталях тепловой части.
Испытания зажигания цельного диска турбины (фото предоставлено респондентом, источник: China Science and Technology Network)
Сердечник данного узла изготовлен из высокопрочного материала, а лопасти — из термостойкого материала, при этом изделие изготовлено единым целым с помощью технологии 3D-печати.
Испытание цельного диска турбины на превышение скорости вращения (фото предоставлено респондентом)
В сообщении отмечается, что в ходе этих испытаний впервые были проведены пробные запуски вращающихся деталей горячего конца авиационного двигателя, изготовленных методом аддитивного производства из нескольких металлов, что позволило предварительно подтвердить стабильность и надежность цельных турбинных дисков, напечатанных на 3D-принтере из нескольких металлов.
Институт Fraunhofer IGCV
3D-печать деталей ракетных двигателей из нескольких материалов
В области 3D-печати с использованием нескольких металлов исследователи из Института литейных, композитных и технологических процессов имени Фраунгофера (Fraunhofer IGCV) являются одной из первых групп, продемонстрировавших инновационные результаты и по-настоящему революционные применения.
В марте 2026 года Fraunhofer IGCVобъявил о продвижении использования технологии многокомпонентной 3D-печати металлов методом LPBFдля разработкидвигателя ракеты «Ариана» следующего поколения.
Статор для электродвигателя, изготовленный методом 3D-печати из нескольких материалов
Это часть крупного проекта ЕС, в рамках которого уже изготовлены пробные детали из нескольких материалов. В частности, детали клапанов изготовлены из попеременно магнитных и немагнитных стальных сплавов, что помогает ракете сохранять стабильное положение во время полета.
Исследователи проводят прямое сравнение своих прототипов, напечатанных на 3D-принтере, с традиционными фрезерованными и сварными моделями, демонстрируя преимущества двигателей «Ариана» нового поколения с точки зрения функциональности, эффективности, стоимости и времени цикла.
Еще одним проектом, реализованным этой организацией, является концептуальный прототип ракетного двигателя с пневматическим затвором, изготовленный с помощью аддитивного производства из нескольких материалов, который был представлен несколько лет назад . Его цель заключалась, с одной стороны, в демонстрации возможностей 3D-печати с использованием нескольких материалов, а с другой — в решении проблемы перегрева двигателей данного типа с помощью этой технологии.
Все участки двигателя, подверженные воздействию высоких температур, изготовлены из меди, что обеспечивает дополнительную теплопроводность в зонах, не подверженных сильному нагреву. С другой стороны, детали пневматического поршневого двигателя, испытывающие высокие конструктивные нагрузки, изготовлены из высокопрочной стали. Пневматический поршневой двигатель представляет собой полностью интегрированную конструкцию, в которой наружные медные ребра служат одновременно элементами охлаждения и несущими элементами. Такая концепция конструкции придает двигателю более футуристический вид по сравнению с традиционными ракетными двигателями.
Кроме того, несколько лет назад институт Fraunhofer IGCV продемонстрировал демонстрационный образец камеры сгорания, напечатанный на 3D-принтере из никелевого высокотемпературного сплава и медного сплава в едином блоке.
Как стало известно изданию «3D Printing Technology Reference», Fraunhofer IGCV использует оборудование SLM 280 от SLM Solutions, которое является одним из немногих коммерческих устройств в отрасли, способных выполнять 3D-печать с использованием нескольких материалов одновременно. Среди пользователей этого оборудования — такие ведущие организации, как Fraunhofer IGCV, CellCore GmbH, ASCO и финский технологический исследовательский центр VTT.
Первый в Австралии ракетный двигатель с биметаллическим соплом
В 2025 году Австралия объявила об успешной 3D-печати первого в стране биметаллического ракетного двигателя, который будет обеспечивать тягу для космического аппарата Optimus Viper компании Space Machine.
Этот двигатель был изготовлен на фабрике Lab22 — крупном центре 3D-печати Австралийского национального научного агентства — с использованием Nikon SLM Solutions SLM 280, в ходе одной печати были объединены два высокопроизводительных металла: высокопрочная сталь в качестве корпуса для повышения прочности конструкции; а также медный сплав для улучшения теплопроводности.
Такая комбинация позволяет двигателю выдерживать экстремально высокие температуры, оставаясь при этом легким и прочным; такая конструкция редко встречается в традиционных ракетных двигателях, изготовленных из одного металла.
Традиционный метод изготовления камер сгорания ракетных двигателей заключается в обработке охлаждающих каналов на медной вставке, а затем в ее пайке к стальной оболочке, что является дорогостоящим, трудоемким и подверженным сбоям процессом.
Технология 3D-печати с использованием нескольких материалов позволяет одновременно печатать два вида металла, что снижает сложность производства, затраты и время, одновременно повышая гибкость конструкции и долговечность. Каналы из медного сплава обеспечивают рециркуляционное охлаждение, благодаря чему двигатель способен выдерживать многократные запуски и длительное горение, а стальной корпус сохраняет структурную целостность под давлением.
Внутренний вид станка SLM® 280 2.0
Доктор Черри Чен, старший научный сотрудник, участвующий в этом проекте, отметила: «Это достижение демонстрирует потенциал аддитивного производства с использованием нескольких материалов при создании сложных высокоэффективных деталей. Благодаря точному размещению каждого материала в нужном месте мы можем повысить функциональность, сократить отходы и открыть новые возможности для проектирования в самых разных отраслях».
3D-печать из нескольких материалов от Schaeffler
Радиаторы и пресс-формы
В ходе выставки TCT Asia 2026 компания Schaeffler продемонстрировала свои достижения в области 3D-печати с использованием различных материалов, в первую очередь в сфере производства радиаторов и форм для литья под давлением.
В настоящее время в мире по-прежнему очень мало компаний, занимающихся разработкой технологий 3D-печати из различных металлических материалов, однако компания Schaeffler уже много лет ведет исследования и разработки в этой области.
На примере радиатора из нескольких материалов можно показать, что технология 3D-печати позволяет создавать сложные внутренние каналы, которые невозможно изготовить традиционными методами. Используемый в нем медно-хромо-циркониевый сплав обеспечивает быструю теплопроводность, а матрица из медных точек и кристаллическая структура TPMS значительно увеличивают площадь теплообмена; корпус из нержавеющей стали 316L отличается высокой прочностью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к давлению. Такая монолитная конструкция обеспечивает надежные и стабильные механические характеристики, а также позволяет оптимизировать вес изделия.
Что касается многокомпонентных форм для литья под давлением, то превосходная теплопроводность медных сплавов позволяет ускорить нагрев и охлаждение, сократить цикл формования и повысить производительность. А сталь, используемая для изготовления внешних частей, значительно повышает износостойкость и общую прочность, что позволяет продлить срок службы формы при одновременном повышении общей производительности. Такие индивидуально разработанные формы позволяют усилить определенные характеристики литых деталей и повысить функциональность продукции.
