В Самарском университете имени Королева открылся национальный центр аддитивного производства

Новая площадка войдет в создаваемую национальную сеть технологических центров аддитивных и сопутствующих технологий. Это второй подобный центр в России, первый открылся в ноябре 2022 года на базе Технологического университета имени Леонова в подмосковном Королеве.

Одной из задач центра станет создание высокотехнологичного производства деталей и узлов газотурбинных двигателей. Разработанная для центра система позволит сократить сроки подготовки производства деталей более чем в два раза, при этом трудоемкость и производственные издержки снизятся на 30-40%, сообщает пресс-служба вуза.

«Открывшийся сегодня центр оснащен передовым отечественным оборудованием в сфере аддитивных технологий, позволяющим оперативно решать задачи импортозамещения и воплощать из отечественных металлопорошковых смесей самые смелые конструкторские решения по заказу промышленных предприятий. Потенциальные сферы использования оборудования центра — двигателестроение, производство деталей и комплектующих для авиационной и космической техники, атомной энергетики, нефтеперерабатывающей и нефтегазодобывающей промышленности», — рассказал директор Института двигателей и энергетических установок Самарского университета имени Королева Виталий Смелов.

По словам Виталия Смелова, компетенции сотрудников центра и имеющееся оборудование смогут обеспечить полный производственный цикл изготовления деталей и комплектующих. Аддитивные технологии позволяют в минимальные сроки выпускать изделия самой сложной формы, в том числе деталей с внутренними каналами и топологически оптимизированные конструкции.

Основное оборудование центра в настоящее время — установка прямого лазерного выращивания «ИЛИСТ-L», разработанная и изготовленная Институтом лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. Это высокопроизводительный промышленный комплекс, рассчитанный на работу с порошками жаропрочных сплавов, нержавеющих и высокопрочных сталей. С помощью такого роботизированного комплекса можно изготавливать крупногабаритные детали диаметром до 1300 мм, высотой до 600 мм и весом до 1500 кг с производительностью до двух с половиной килограмм в час.

На установке можно создавать сложнопрофильные тонкостенные изделия, а также градиентные изделия с запрограммированным переменным химическим составом и физическими свойствами. Механические свойства получаемых деталей будут на уровне штампованных, без пор и трещин, в процессе выращивания на поверхности изделий можно наносить необходимые функциональные покрытия. Кроме того, можно создавать гибридные конструкции, комбинируя аддитивные и традиционные технологии — сварку, литье, штамповку, механическую обработку. Снижение числа технологических операций при изготовлении деталей и конструкций сложной формы существенно увеличит производительность при меньших материальных, энерго- и трудозатратах.

«Переход к новым интеллектуальным технологиям позволит организовать высокопроизводительное производство на базе совокупности технологий, когда в зависимости от требований к функциональным свойствам деталей будут использоваться как аддитивные, так и комбинированные аддитивные технологии. Конструкция ключевых деталей современной аэрокосмической техники будет учитывать технологические возможности аддитивных технологий в области получения заготовок деталей со сложной геометрией наружных и внутренних поверхностей, что позволит применить элементы топологической оптимизации и концепции «умного» дизайна при их проектировании, повысить их технологичность и сократить количество деталей и сборочных единиц», — рассказал Виталий Смелов.

Одним из проектов центра станет создание совместно ПАО «ОДК-Кузнецов» высокотехнологичного производства деталей и узлов горячей части индустриальных газотурбинных двигателей с повышенными функциональными характеристиками. Проект реализуется по соглашению с Министерством науки и высшего образования РФ. Ученые университета уже разработали интеллектуальную систему сопровождения конструкторско-технологической подготовки производства.

«В этой системе задействованы многопараметрические цифровые двойники двигателей и их компонентов, что упрощает оптимизацию конструкций и внедрение на предприятиях новых или усовершенствованных процессов изготовления ключевых деталей газотурбинных двигателей. По предварительным данным, система позволяет сокращать сроки подготовки производства более чем в два раза, при этом трудоемкость и производственные издержки снижаются на 30-40%», — пояснил Виталий Смелов.

В настоящее время специалисты центра отрабатывают комплексные технологии аддитивного производства деталей и узлов горячей части перспективных газотурбинных двигателей на базе технологий селективного лазерного сплавления и прямого лазерного выращивания. Часть деталей уже изготовлены и прошли предварительные испытания в составе узла малоэмиссионной камеры сгорания, например внутренний кожух камеры сгорания газотурбинного двигателя НК-36СТ разработки «ОДК-Кузнецов», широко используемого в составе газоперекачивающих агрегатов. Кроме того, в центре изготавливаются заготовки деталей малоразмерной газотурбинной установки — турбогенератора малой мощности для нужд распределенной энергетики, малоразмерного газотурбинного двигателя тягой 20 кгс.

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.