Предприятие Росатома впервые в РФ разработало нормативные документы для 3D-печати деталей реакторного оборудования

В России впервые разработана нормативная документация для применения аддитивных технологий при изготовлении оборудования для атомной промышленности. Специалисты Опытного конструкторского бюро машиностроения имени И. И. Африкантова совместно с учеными ведущего научно-исследовательского института конструкционных материалов завершили комплекс исследований по отработке аддитивного производства элементов реакторной установки «РИТМ-200».

Речь идет о составной детали насоса третьего контура реактора «РИТМ-200», напечатанной на производственной площадке ОКБМ имени Африкантова по технологии селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM), сообщает пресс-служба Росатома. Расходным материалом послужила широко применяемая в отрасли нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т.

Технические основания — комплект документов, содержащих техническое решение на применение аддитивных технологий при изготовлении и технические условия на изделие. После получения нормативной документации напечатанная на 3D-принтере деталь может быть использована в составе реакторной установки и передана в серийное производство.

Получению технических условий и технического решения на изготовление детали предшествовала серия совместных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ специалистов дивизиона и сотрудников бизнес-направления «Аддитивные технологии», а также масштабный комплекс исследований, включая многоцикловые испытания, подтвердившие высокое качество изделия и безопасность эксплуатации. Первый образец распечатан еще в 2018 году в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, последний — в начале 2025 года с завершением испытаний в мае-июне.

Применение технологии SLM 3D-печати открывает широкие возможности в области проектирования и производства новых серийных изделий, деталей и узлов повышенной конструктивной сложности и прочности.

«При использовании аддитивной технологии селективного лазерного сплавления нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т приобретает новые механические и эксплуатационные свойства. Это расширяет область применения материала, повышает надежность и эффективность изделий. Разработка нормативной документации и подтверждение характеристик материала формируют устойчивую техническую и нормативную основу для его дальнейшего промышленного использования в составе оборудования реакторных установок», — рассказал руководитель центра аддитивных технологий ОКБМ имени Африкантова Александр Лукоянов.

«Применение аддитивных технологий обеспечивает высокую повторяемость результатов, минимизирует количество материала и сокращает время на изготовление деталей. По нашим расчетам, длительность производственного цикла для изделия «Колесо» при аддитивном производстве было сокращено на двадцать процентов. Отдельно отмечу, данный прецедент является мощным толчком для формирования технологической карты аддитивного производства сложных и ответственных деталей для атомной отрасли, что в конечном итоге служит прочной основой для серийного производства широкой номенклатуры изделий, используемых при изготовлении высокотехнологичного оборудования для атомной отрасли, и выводит нас на новый уровень качества отечественного машиностроения», — прокомментировал директор бизнес-направления «Аддитивные технологии» Росатома Илья Кавелашвили.

Ранее ОКБМ имени Африкантова уже изготавливало изделия для «РИТМ-200» с помощью аддитивных технологий, но они не предназначались непосредственно для работы в энергетической установке. В частности, в 2025 году с помощью 3D-печати был изготовлен элемент насосного оборудования в составе ядерной энергетической установки — клеммная коробка. Успешная реализация этого проекта позволила расширить границы внедрения аддитивных технологий для изготовления оборудования для атомной промышленности.

Технология селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM) — метод аддитивного производства с использованием лазерного источника для послойного плавления металлических порошков с получением высокоточных, плотных, прочных изделий. Это позволяет изготавливать геометрически сложные функциональные детали для аэрокосмической, медицинской и машиностроительной отраслей. Этим методом можно изготавливать облегченные компоненты, прототипы и оснастку, а также неразборные конструкции и функциональные узлы. Изготовленные по технологии SLM 3D-печати элементы зачастую более долговечны из-за отсутствия сварных швов и механических соединений, служащих слабыми местами нагруженных деталей.

Реакторная установка «РИТМ-200» создавалась с учетом более чем шестидесятилетнего опыта эксплуатации судов атомного флота в сочетании с использованием всех современных достижений в области 3D-проектирования, расчетных программ и суперкомпьютера. «РИТМ-200» сочетает высокую мощность, безопасность и компактность. С 2020 года такие установки работают в составе атомного ледокольного флота России и легли в основу плавучих энергоблоков и атомных станций малой мощности, способных обеспечивать электроэнергией отдаленные территории в стране и за рубежом. В настоящее время строится серия плавучих энергоблоков для электроснабжения крупного промышленного потребителя на Чукотке, реализуются проекты по возведению атомных станций малой мощности с «РИТМ-200» в Якутии и Узбекистане.

ОКБМ имени Африкантова входит в машиностроительный дивизион Росатома. Предприятие обеспечивает реализацию полного цикла работ и услуг на этапах жизненных циклов реакторных установок различного типа и назначения, активных зон и комплектов общестанционного оборудования, а также систем безопасности АЭС. Предприятие выполняет функции как главного конструктора, так и комплектного поставщика оборудования реакторных установок семейства «РИТМ».

Бизнес-направление «Аддитивные технологии» Росатома объединяет полный цикл производства — от разработки 3D-принтеров и программного обеспечения до производства комплектующих и расходных материалов, а также обучения профильного персонала. Компания обеспечивает российские производственные предприятия стратегических отраслей промышленности оборудованием, материалами и профессиональным сервисом для внедрения технологий аддитивного производства.

Развивая технологии 3D-печати и региональную сеть центров аддитивного производства, Росатом содействует решению государственных задач в укреплении технологического суверенитета. Широкое использование технологий 3D-печати позволит кратно сократить сроки и стоимость производства, а также поможет преодолеть барьеры в области импортозамещения.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru