Ученые ТГУ получили грант на развитие 3D-печати в ракетостроении

Ученые Томского госуниверситета запускают научный проект по изучению новых составов для аддитивной печати для нужд ракетостроения. В течение двух лет они будут изучать порошковые составы для 3D-печати, из которых при определенных условиях можно будет получать твердотопливные заряды сложной формы для ракетных двигателей. Подробности – в материале РИА Томск. 

Проект «Физико-химические основы технологии высокоэнергетических материалов для аддитивной печати» получил грант Российского научного фонда (РНФ). Руководит проектом доктор физико-математических наук Александр Жуков.

Задел для развития ракетостроения 

Как сообщается на сайте РНФ, проект посвящен одной из проблем современного ракетостроения. В настоящее время в этой сфере возрастает роль твердотопливных двигателей, которые считаются более надежными по сравнению с другими, а также не требуют длительной и сложной подготовки к пуску. Для разработки новых схем таких двигателей необходимо создать современные типы ракетного топлива. И важной задачей в данном случае является не только поиск новых компонент, но и усовершенствование возможных геометрических форм твердотопливных зарядов. 

– Такие формы зарядов невозможно или крайне затруднительно получать классическими технологиями изготовления. В соответствии с этим, проект направлен на решение проблемы, связанной с разработкой новых высокотехнологичных способов аддитивного формирования изделий на основе входящих в твердотопливные составы высокоэнергетических материалов (ВЭМ), – говорится в описании проекта на сайте РНФ.

Что сделают ученые 

Конечной целью проекта ученые ставят разработку физико-химических основ технологии получения высокоэнергетических составов, из которых можно будет создавать новые формы зарядов и других конструкций для твердотопливных двигателей. Эти составы должны отверждаться в УФ-диапазоне и подходить для аддитивного метода проекционной стереолитографической 3D-печати (DLP).

В лаборатории нанотехнологий металлургии научного управления ТГУ

В частности, ученые начнут работать с порошковыми составами на основе алюминия, перхлората и нитрата аммония. В качестве УФ-отверждаемого связующего будут использоваться составы на основе акриловых мономеров и олигомеров и фотоинициатора. 

– В настоящее время в промышленности только поднимается вопрос использования аддитивных технологий для изготовления изделий на основе ВЭМ. При этом, предлагаемые нами составы и метод позволяют делать изделия со сложной геометрией, которую невозможно или слишком трудоемко получить другими способами, – рассказывает РИА Томск исполнитель проекта, аспирант ТГУ Дмитрий Ткачев. 

Перспективное направление 

Команда ученых ТГУ получила грант РНФ на 2023 и 2024 годы. Ежегодное финансирование составит 1,5 миллиона рублей. 

– Это грант для осуществления задельной работы. Реализация поддержанного проекта – начальный этап для погружения в новую тематику для формируемого небольшого коллектива, который, в случае получения положительных результатов в первые два года, будет дальше развивать эту тему", – поясняет Дмитрий Ткачев. 

За два года ученые ТГУ планируют получить необходимые составы для 3D-печати, изучить механизмы их отверждения с использованием источника ультрафиолетового излучения, изучить образцы отвержденных материалов. Они детально исследуют структурные и физические свойства полученных материалов, их механические и энергетические характеристики и другие свойства. 

«Предложенные и исследованные в рамках проекта высокоэнергетические составы с УФ-отверждаемым связующим, способы их изготовления и результаты исследований лягут в основу дальнейших исследований в рамках активно развивающегося в настоящий момент направления аддитивной печати», – резюмируется на сайте РНФ. 

Текст: РИА Томск. Фото предоставил Дмитрий Ткачев.

Источник: Пресс-служба ТГУ