Ракетный двигатель - на 3D-принтере.

[Salo]

https://additiv-tech.ru/archive/2017
Аддитивные технологии №3 2017

3D-печать в производстве ракетно-космической техники
А.В. Дранков, Г.В. Калугин, С.Ю. Шачнев. «ЗЭМ» РКК «Энергия»

Введение

Без применения современных технологий и методов производства невозможно представить развитие ракетно-космической техники. Создание транспортного корабля нового поколения «Федерация», научно-энергетического модуля, разработка и изготовление спутников различного назначения, других перспективных изделий — такие задачи стоят перед головным предприятием по изготовлению ракетно-космической техники РКК «Энергия». Для их решения требуется внедрение и развитие принципиально новых технологических методов [1].
В этой связи особый интерес вызывает применение технологий аддитивного производства, или 3D-печати, когда изделие создается при помощи послойного добавления материала различными способами по данным трехмерной электронной модели. Это может быть наплавление или напыление металлического порошка, жидкого полимера или композитного материала. Источником энергии в зависимости от материала может служить лазерный луч, электронный луч или сопло с резистивными нагревателями.
Совсем недавно технология 3D-печати не имела практического применения в промышленности, однако бурное развитие аддитивных технологий в последние несколько лет показало, что их использование не только допустимо, а зачастую существенно выгоднее традиционных методов производства. Ведущие отечественные и зарубежные компании в области аэрокосмической техники проявляют интерес к технологии создания трехмерных объектов, проводят научные исследования, разрабатывают оборудование, открывают научные и производственные центры. В том числе работы ведутся и в направлении производства элементов ракетных двигателей.
Одним из примеров применения аддитивных технологий в области ракетно-космической техники служит разработанная специалистами РКК «Энергия» и изготовленная совместно с сотрудниками Санкт-Петербургского политехнического университета им. Петра Великого камера сгорания ракетного двигателя (рис. 1) [2]. Камера сгорания — один из ключевых элементов жидкостного ракетного двигателя, работающий при экстремально высоких температурах.
 
Для предотвращения теплового разрушения камеру изготавливают из жаропрочной бронзы с внутренней системой каналов для циркуляции охлаждающей среды.
Применение аддитивных технологий позволило не только более чем в два раза сократить цикл изготовления конечного изделия по сравнению с традиционными методами производства, такими как механическая обработка и пайка, но и изготовить камеру сгорания с системой охлаждающих каналов совершенно уникальной конфигурации, выполнение которой в рамках стандартной технологии невозможно. В настоящее время данная разработка проходит испытания и сертификацию.

Детали из полимерного пластика

Еще одно из направлений развития аддитивных технологий — это область быстрого прототипирования. Поскольку производство изделий ракетно-космической техники является единичным, важную роль в их создании занимает конструкторско-технологическая подготовка производства [3]. Благодаря появлению 3D-печати для изготовления моделей, макетов и прототипов возможно использование метода послойного выращивания из полимерных материалов.
Так как выращивание происходит по разработанной конструктором электронной трехмерной модели, из технологического цикла исключается необходимость выпуска конструкторской документации и изготовления инструментальной оснастки, что значительно ускоряет и удешевляет подготовку производства.
Кроме того, еще одно важное преимущество 3D-печати — возможность оперативного внесения изменения в конструкцию. Конструктору достаточно изменить модель, и его идея будет сразу же реализована при печати в материале. В будущем применение печати из полимерного пластика также возможно для производства приборов, элементов интерьера летательных космических аппаратов, ненагруженных деталях конструкции (рис. 2, 3).
 
 

Недостатки и ограничения

Как и у других методов производства, у аддитивных технологий есть вопросы, которые в настоящее время еще не решены.
Во-первых, это небольшой выбор металлических порошковых материалов. Все их составы соответствуют европейским стандартам и нормативам. Изготовление же порошка заданного состава нерентабельно и имеет смысл только при больших объемах, поэтому применять их в летных изделиях российского производства пока невозможно.
Во-вторых, не исследованы до конца прочностные характеристики получаемых изделий и методы их улучшения.
В-третьих, стоимость изготовления деталей методом аддитивного выращивания достаточно высокая, поэтому вопрос эффективности применения метода печати зависит от их сложности и требует отдельной проработки.
Все эти вопросы ограничивают в производстве ракетно-космической техники массовое применение деталей, полученных методом аддитивных технологий.

Заключение

На сегодняшний день в ракетно-космической отрасли происходит адаптация аддитивных технологий к реальному промышленному производству: определяются области максимально эффективного применения, разрабатывается нормативно-техническая документация, проводятся исследования по определению физико-механических характеристик изделий. Тем не менее уже сейчас существует широкий круг возможностей применения аддитивных технологий, когда создаются уникальные изделия, геометрия и форма которых далека от сложившихся представлений о машиностроительном конструировании. ■

Литература

1. Микрин Е.А. Перспективы развития отечественной пилотируемой космонавтики// Космическая техника и технологии. 2017 № 1(16). С. 5–11.
2. Артемов А.Л., Дядченко В.Ю., Лукьяшко А.В., Новиков А.Н., Попович А.А., Рудской А.И., Свечкин В.П., Скоромнов В.И., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Солнцев В.Л., Суфияров В.Ш., Шачнев С.Ю. Отработка конструктивных и технологических решений для изготовления опытных образцов внутренней оболочки камеры сгорания многофункционального жидкостного ракетного двигателя с использованием аддитивных технологий. // Космическая техника и технологии. 2017 № 1(16). С. 50–62.
3. Зайцев А.М., Шачнев С.Ю. Селективное спекание в производстве изделий ракетно-космической техники// Ритм. 2012 № 6(74). С. 34–36.

[Salo]

https://additiv-tech.ru/archive/2018
Аддитивные технологии №1 2017
 

[Salo]

[Salo]

http://tass.ru/opinions/interviews/5291979

Главный конструктор НПО "Энергомаш" Петр Левочкин:

— Аддитивные технологии в каких двигателях будете применять?
 
— Благодаря развитию аддитивных технологий, сегодня у нас появляется возможность за несколько часов сделать ту работу, на которую раньше ушли бы месяцы. Например, печать такой сложной сборочной единицы, как смесительная головка. Снижение трудоемкости — колоссальное. Но есть и сложности. Одна из них — подбор и применение материалов, обладающих хорошей прочностью и хорошей теплопроводностью. Работаем вместе с ведущими металлургическими институтами страны и все работы проводим за собственные средства.
Мы уже определили для себя ряд агрегатов, где применение аддитивных технологий может быть актуальным, попробуем их изготовить, проведем автономную обработку, после чего примем решение — внедрять это на двигатель или нет. В основном это достаточно сложные, трудоемкие в обычной механике сборочные единицы двигателей РД191 и РД171МВ. Но пока это экспериментальный вариант, мы только изучаем возможность использования аддитивных технологий в ракетном двигателе.

[Salo]

http://www.aluminas.ru/upload/iblock/d02/ilmit.-zadachi-i-napravleniya-deyatelnosti-_a.krokhin_.pdf
 

[Salo]

http://www.atominfo.ru/newss/z0711.htm

В Атомэнергомаше напечатали на 3D-принтере головной образец сложной детали для промышленного электронасоса
Медиа-центр АО Атомэнергомаш, ОПУБЛИКОВАНО 02.07.2018

Специалисты института технологии поверхности и наноматериалов АО "НПО "ЦНИИТМАШ" (входит в машиностроительный дивизион Росатома - Атомэнергомаш) изготовили головной образец детали типа "Колесо" для промышленного электронасоса.
Фото Атомэнергомаш
 

Работа выполнялась по заказу АО "ОКБМ Африкантов" на созданном в ЦНИИТМАШ первом отечественном 3D-принтере SLM для изготовления металлических изделий.
В ходе работ впервые в работе был применён металлический порошок отечественного производства - он имеет специальную форму и фракцию для обеспечения качественного сплавления.
Кроме того, опытный образец рабочего колеса для насоса методом 3D-печати также был изготовлен в России впервые.
Проведённая научно-исследовательская работа позволит определить дальнейшие шаги по внедрению технологии 3D-печати для изготовления ответственных деталей.
Директор института технологии поверхности и наноматериалов Владимир Береговский прокомментировал: "В процессе этой работы мы поняли, что наша установка и наши специалисты готовы к таким нестандартным задачам, к настолько сложной геометрии детали".
"Дальше речь идёт о повышении точности изготовления изделия и получении прочностных механических характеристик, соответствующих характеристикам используемого сплава. Впереди по-прежнему много работы".
По оценкам специалистов, внедрение 3D-печати позволит в несколько раз сократить время изготовления деталей со сложной геометрией, поскольку их производство традиционным способом является трудоёмким процессом.
Головной образец, отпечатанный по технологии ЦНИИТМАШ, пройдёт в ОКБМ Африкантов осмотр и рентгенографию. Изделие разрежут, оценят его плотность, однородность и другие необходимые характеристики.
Затем с учётом замечаний ОКБМ Африкантов специалисты ЦНИИТМАШ изготовят второе колесо, которое испытают на стендах в ОКБМ.

[Salo]

https://additiv-tech.ru/archive/2018
Аддитивные технологии №3 2018

Для капсулы «Орион»

Более 100 деталей для капсулы «Орион», которую создает космическое агентство США НАСА, будет производиться с помощью трехмерных принтеров.
Компании Локхид Мартин, Stratasys и инженерная фирма PADT объединили свои усилия для разработки деталей, способных выдержать экстремальные температуры и химическое воздействие во время космических полетов. За основу взяты термопластичные материалы PEKK для 3D-принтера Stratasys (ULTEM 9085 ™ и Antero™ 800NA, обладающий антистатическими свойствами).
Капсула «Орион» позволит космонавтам покидать Международную космическую станцию, которая находится на высоте примерно 420 км над Землей.
Следующий испытательный полет капсулы «Орион», получивший название Exploration Mission-1 (EM-1), станет первой интеграционной миссией с самой мощной ракетой мира — Space Launch System. Полет рассчитан примерно на 3 недели, в течение которых капсула будет летать за пределами Луны. Очередной полет, ЭМ-2, также планируется к Луне, но с астронавтами на борту. Это будет первый полет с 1972 года, и позволит НАСА подготовить все более сложные миссии в глубоком космосе.

О развитии аддитивных технологий
Татьяна Карпова

Развитие аддитивных технологий (АТ) идет столь быстрыми темпами, что формат конференции, где возможен быстрой обмен знаниями и опытом, стал одним из самых популярных для продвижения разработок данной тематики как в научной среде, так и для информирования широкой аудитории. Проходившая во Всероссийском институте авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ») уже четвертая конференция «Аддитивные технологии: настоящее и будущее» отразила как новые достижения, так и различные проблемы, задачи, которые стоят перед специалистами отрасли, а также новые направления для применения навыков и технических решений. Динамика роста количества участников отражает актуальность представленных здесь тем и направления в целом. В этом году были зарегистрированы 528 человек от 200 организаций, в том числе из зарубежных стран. Гостями конференции стали представители Китайской Народной Республики, Казахстана, Германии, Вьетнама, Белорусси, Мексики и др.
«Аддитивные технологии — это основа новой промышленности. Все мы должны приложить усилия к тому, чтобы технологии 3D-печати стали инновационной точкой роста экономики России», — считает генеральный директор ФГУП «ВИАМ» Е. Н. Каблов. При сравнении итогов конференций разных лет, проведенных во ФГУП «ВИАМ», видно, что компетенции по использованию АТ в России радикально возросли. Разрабатываются порошки, появились первые установки, разрабатывается программное обеспечение, системы неразрушающего контроля, идет процесс формирования нормативной базы для изготовления изделий по АТ. Например, в ВИАМ в настоящее время успешно решена задача по созданию производства отечественных металлопорошковых композиций — обеспечен выпуск в объеме до 190 тонн в год. Тем не менее, по данным, Е. Н. Каблова, на долю России приходится не более 1,5% мирового рынка АТ, составляющего более 5 млрд долларов. США, КНР, Германия, Великобритания, Япония суммарно контролируют более 50% мирового рынка. По прогнозам, к 2025 году рынок достигнет 25 млрд долларов, и доля России в нем 2%.
«Для выполнения принятых руководством нашей страны решений о создании и внедрении аддитивных технологий в различных отраслях отечественной экономики необходимо объединить и скоординировать усилия научных, финансовых и промышленных организаций России, как это сделано за рубежом», — подчеркнул Евгений Каблов. «В этой связи на базе ВИАМ готовится «Комплексный план мероприятий по развитию и внедрению аддитивных технологий в Российской Федерации на период 2018–2025 гг.». Подготовка документа ведется в соответствии с поручением правительства РФ, Военнопромышленной комиссии, Минпромторга России. «План разрабатывается с участием «Росатом», «Ростех», «Роскосмос», активное участие принимают «ОДК», «ОАК», корпорация «Тактическое ракетное вооружение», «Вертолеты России», КРЭТ, «Технодинамика», академические институты ФАНО, исследовательские университеты, Росстандарт. В обсуждении этого комплексного плана участвовали представители более 40 организаций, было сделано около 190 предложений от 24 организаций. Все они учтены», — заявил руководитель ВИАМ.
В решении конференции отмечены следующие направления, которые необходимо развивать для широкого внедрения АТ в российскую промышленность: создание единой информационной среды на базе цифровых технологий; создание отечественных материалов нового поколения и аддитивных технологий изготовления деталей; разработка отечественного оборудования на базе отечественного программного обеспечения; разработка национальных стандартов и нормативной документации; совершенствование системы подготовки кадров по базовым инженерным специальностям; создание цифровых аддитивных производств. Все они так или иначе нашли отражение в докладах российских участников из Москвы, Санкт-Петербурга, Перми, Казани, Томска, Рыбинска, Самары, Ижевска и др. Среди представленных тем: синтезирование металлокерамических композиционных материалов и их применение в аддитивном производстве; исследование структур и свойств новых сплавов; нанесение защитных покрытий; сварка заготовок, полученных с помощью АТ; очистка оборотного порошкового материала, создание оборудования для производства порошка, компьютерное моделирование процесса печати и оптимизация конструкций; прогнозирование остаточных напряжений; контроль геометрии 3D-деталей с помощью сканера и их качества с помощью компьютерной томографии, изготовление деталей сложной геометрии и др.
Приз за лучший доклад в секции «Новые материалы и технологические процессы для аддитивного производства» вручен Андрею Самохину (ФГБУН «Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова» РАН) — тема выступления «Сфероидизация частиц металлических порошков в плазме и их консолидация методами ГИП и СЛМ», а за лучший доклад на секции «Опыт разработки и применения аддитивных технологий» приз получил Алексей Курчев (АО «ОДК-Авиадвигатель») — тема выступления «Разработка аддитивных технологических процессов изготовления жаровых труб ГТД из отечественного порошка марки ВВ751 П». Интересной стала третья секция, отразившая опыт разработки и применения АТ для целого ряда прикладных задач: атомного машиностроения, создания навигационных систем беспилотных летательных аппаратов, ремонта деталей и изготовления жаровых труб газотурбинных двигателей, челюстно-лицевой хирургии. А компанией ООО «ИФ АБ Универсал», например, была даже представлена новая технология фирмы XJET по печати керамическими и металлическими наноматериалами. Кроме того, в фойе работала обширная стендовая экспозиция.
Перед Россией стоят масштабные задачи в области авиастроения. Заканчивается первый этап создания ПД-14 — центрового в семействе двигателей самолетных, вертолетных и промышленных, начинается новый проект по созданию тяжелого авиадвигателя ПД-50. Аддитивные технологии входят в их производства, а также в уникальные проекты других отраслей, причем не как экзотика, а как необходимый технологический процесс. И конференция, проводимая в ВИАМ, является важным этапом для продвижения АТ, местом, где собираются ведущие ученые отраслевых институтов, специалисты отечественных и зарубежных предприятий, чтобы обсудить пути развития отечественной аддитивной отрасли. Заместитель министра промышленности и торговли О. Е. Бочаров отметил, что в ВИАМ создана удивительная атмосфера и очень высокая степень интеллектуального напряжения.

[Salo]

Там же:

Аддитивные производства для цифровой экономики
Татьяна Карпова

Секция «Аддитивные технологии в парадигме Индустрии 4.0», проходившая в городе Рыбинске Ярославской области 17 апреля, является одним из самых популярных и значимых событий международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство».
Это связано как с активным внедрением аддитивных технологий (АТ) в процессы производства газотурбинных двигателей на рыбинском ПАО «ОДК-Сатурн» (предприятие входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК) и является соорганизатором форума), так и с общей политикой ОДК, которая ставит АТ как один из приоритетных векторов развития. Заместитель генерального директора, генеральный конструктор АО «ОДК» Ю. Н. Шмотин определил это направление как доминанту развития технологий и новых средств производства. Уже сейчас в ОДК по данным технологиям изготавливают порядка трех тонн деталей в год [1]. Например, в Центре аддитивных технологий ПАО «ОДК-Сатурн» представлены все перспективные и наиболее востребованные направления АТ: селективное лазерное сплавление металлических материалов, селективное лазерное спекание полимерных материалов, электронно-лучевое сплавление металлических материалов, прямое нанесение металлов.
Детали, изготовленные по АТ-технологиям, применяются, в частности, в механизмах поворота лопаток, элементах камер сгорания, элементах механизации, направляющих аппаратов ГТД [2].
Аддитивные технологии — это важный инструмент для повышения эффективности и гибкости производства. И целый ряд компаний уже добились существенных результатов  их внедрении. О своих достижениях, направлениях развития и поставленных целях на конференции рассказали представители GE Additive, SLM Solution, EOS GmbH, LPW Technology Ltd, ООО «Ямазаки Мазак», ООО «Би Питрон СП», ГК «ПЛМ Урал», ООО «Адванс Инжиниринг», останавливаясь на различных аспектах и этапах построения современной «умной» фабрики. Говорили и о технологической подготовке производства, и об управлении данными, обеспечении качества при изготовлении деталей, сборе и анализе данных в условиях производства, защите интеллектуальной собственности и др.
Показательны результаты внедрения АТ корпорацией General Electric, представленные О. В. Ентиным — директором по продажам региона Россия и СНГ General Electric Additive. Отличие корпорации в том, что это и разработчик, и производитель оборудования и материалов для АТ, и самый большой потребитель деталей. Развитие аддитивных технологий здесь получило значительный импульс после 2016 года, когда более 1 млрд долларов были инвестированы в покупку ряда компаний — производителей оборудования и материалов. И сегодня как достижения можно привести следующие примеры. Новый двигатель Advanced Nurboprop Engine (ATP) производится на 35–40% аддитивным способом. 855 деталей традиционного способа производства были заменены 12 деталями, произведенными с помощью АТ. Как результат сокращается расход топлива, вес изделия и скорость реализации подобных проектов. Топливная форсунка — это деталь, которая уже два года используется в летных аппаратах. В этом году GE произведет их порядка 40 тысяч. В другой детали «корпус», которая была реализована на новых машинах, триста деталей были заменены на одну. GE выстраивает на сегодня глобальную цепь аддитивного производства. Подразделения располагают доступом к глобальной сети предприятий производственных и исследовательских, которые включают в себя абсолютно все: производство порошка, предоставление консалтинговых услуг, услуг адаптации любой инновационной идеи, мелкосерийное производство и производственные центры. В корпорации полагают, что старые производства будут в очень краткосрочной перспективе заменены на новые цифровые комплексы на базе АТ. Для развития корпорация ставит перед собой следующие задачи: улучшенный дизайн изделий, увеличение их размера от 150 мм до 1 метра, увеличение скорости построения, дифференциация технологий машинного производства и цифровых технологий, разработка нового оборудования, материалов и программного обеспечения. Индустрия 4.0 невозможна без кадров, поэтому GE много инвестирует в образование. Огромный потенциал внедрения АТ GE видит внутри собственного концерна. Цель GE Additive — довести годовой доход до 1 млрд долл. США к 2020 г., продать 10000 аддитивных производственных комплексов к 2026 г.
В заключение хочется сказать в целом о форуме. Это уникальное явление, отражающее в тематических секциях целый ряд практических задач в рамках формирования цифровой экономики страны, это поиск новых путей и решений, платформа для обмена знаниями, для консолидации с целью подготовки перспективных проектов в рамках «Национальной технологической инициативы». Поэтому неудивительны и интерес к мероприятию, и его ежегодный
рост. В этом году в пятом юбилейном форуме приняли участие более 1300 человек от 300 организаций. И можно уверенно сказать, что это уже давно событиеьне регионального, а международного масштаба с большим потенциалом развития.■

Использованные источники
1. Шмотин Ю. Н. Сверхвостребованные направления и задачи ОДК // Трамплин к успеху. 2018. N 13. С. 5–7.
2. www.uecrus.com/rus/presscenter/odk_news/?ELEMENT_ID=2855 ОДК-САТУРН 05.04.2018

[Salo]

http://rostec.ru/news/tsentr-additivnykh-tekhnologiy-budet-sozdan-na-predpriyatii-odk/?sphrase_id=50757

4 Мая 2018
Центр аддитивных технологий будет создан на предприятии ОДК

 Создание высокотехнологичного Центра аддитивных технологий (ЦАТ) началось на территории предприятия ОДК ‒ Московского машиностроительного предприятия им. В.В. Чернышева. Организаторами Центра являются холдинги авиационного кластера Госкорпорации Ростех: ОДК, «Вертолеты России», КРЭТ и «Технодинамика».
 
     Аддитивные технологии — одно из наиболее динамично развивающихся направлений «цифрового» производства. По мнению экспертов, их внедрение позволит применить новый подход к созданию изделия, сократить количество деталей конструкции и их стоимость. Освоение аддитивных технологий консолидированно ведется на всех предприятиях ОДК. Холдинг планирует применять их при серийном производстве перспективных российских газотурбинных двигателей, которые будут сертифицированы в 2025-2030 годах, рассказали в ОДК.
     Центр аддитивных технологий, по мнению организаторов, должен будет занять лидирующие позиции в промышленности России и стать передовым центром внедрения в производство новых технологий. Основной продукцией, которая предполагается к поставке на рынок, будут детали уже прошедшие опытно-конструкторские работы в холдингах из титана, кобальт-хрома, нержавеющей стали, инконеля и алюминия. По расчетам участников проекта, первая опытная партия деталей будет изготовлена в центре уже в 2019 году.
     Для обеспечения работы ЦАТ на ММП имени В.В. Чернышева будет создан конструкторско-технологический комплекс, который включит в себя лабораторию металлургических исследований и конструкторское бюро.
     «Наша задача — сформировать единую производственную и конструкторскую среду внедрения аддитивных технологий с учетом лучших мировых практик. По направлению аддитивных технологий ОДК работает уже более 14 лет. Эти технологии позволяют сократить в два раза количество деталей в ряде узлов газотурбинных двигателей, а также дают возможность применить другой подход мышления к созданию формы, что позволяет не только уменьшить количество деталей, но и снизить стоимость двигателя. Уже сегодня мы используем данные технологии: в ОДК в год методом аддитивных технологий изготавливается порядка трех тонн деталей», — говорит заместитель гендиректора - генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин.
     «Нашими клиентами станут предприятия Ростеха и других госкорпораций. Будем проводить испытания и сертификацию новой продукции», — отмечает куратор проекта, главный инженер ММП имени В.В. Чернышева Владислав Кочкуров.
     АО «ММП имени В.В. Чернышева» входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию. Предприятие является производителем турбореактивных двигателей и участвует в широкой кооперации ОДК по производству самолетных и вертолетных двигателей.

 4 Мая 2018
  ВИЛС принял участие в конференции по развитию рынка титана
 
 В рамках XVI Международной конференции «Тi-2018 в СНГ», посвященной тенденциям развития мирового рынка титановой продукции, начальник Научно-информационного центра ОАО «ВИЛС» Игорь Полькин рассказал о перспективах использования технологии 3D-печати для изготовления деталей из титановых сплавов. Мероприятие проходило в Минске с 18 по 21 апреля 2018 года. 

     По оценкам специалистов Всероссийского института легких сплавов, входящего в Госкорпорацию Ростех, 3D-печать снизит стоимость изготовления деталей из титановых сплавов на 30%. Наряду с повышением экономической эффективности технология позволит изготавливать детали, форму которых ранее было невозможно получить, например с полыми пространствами или решетчатой структурой, что обеспечивает значительное весовое превосходство. Помимо повышения экономической эффективности производства, принципиальной задачей развития 3D-печати является улучшение механических свойств деталей из титановых сплавов. Необходимые свойств зависят от характера микроструктуры и отсутствия дефектов. 
     «Задача технолога при построении 3D-модели сложна, так как в зависимости от размера детали и других параметров температура частицы или слоя постоянно меняется. Знание особенностей изменения структуры в процессе получения детали является необходимым условием для достижения стабильных и высоких механических свойств при 3D-печати», – прокомментировал Игорь Полькин. 
     В своем докладе он отметил, что предтечей аддитивных технологий стали длительные исследования в области порошковой металлургии, при которой готовые детали изготавливаются обработкой в газостате гранул требуемого сплава. 
     Работа по использованию методов порошковой металлургии для изготовления деталей из титановых, а также никелевых сплавов ведется ВИЛС уже более 40 лет. За это время доказана возможность значительного сокращения объема механической обработки деталей, что существенно повышает экономическую эффективность производства по сравнению с традиционной технологией деформации. 
     Внедрение аддитивных технологий, первыми из которых были методы прямого осаждения и лучевого спекания, еще больше повысило экономическую эффективность процесса – за счет дальнейшего снижения расхода металла и уменьшения себестоимости изготовления деталей. Однако ключевой вехой является именно умелое применение 3D-принтера, который управляет в трехмерном пространстве температурным лучом, соединяя частицы порошинок, и строит готовую деталь, получая при этом необходимую и бездефектную структуру сплава. Эта технология впитывает в себя все достижения предыдущих лет в порошковой технологии, открывая принципиально новые перспективы в области производства деталей. 
     XVI Международная конференция «Тi-2018 в СНГ объединила представителей научно-исследовательских учреждений и крупнейших промышленных предприятий – изготовителей титановой продукции. Организаторами конференции выступили Национальная академия наук Беларуси, «Межгосударственная ассоциация Титан» и Физико-технический институт НАН Беларуси.

[Salo]

http://rostec.ru/news/vils-natselen-na-partnerstvo-s-roskosmosom/?sphrase_id=50757

7 Мая 2018
 ВИЛС нацелен на партнерство с Роскосмосом
 
     Делегация Всероссийского института легких сплавов Госкорпорации Ростех во главе с генеральным директором Александром Опариным провела встречу с руководителем подмосковной компании «Композит» (входит в Роскосмос) Александром Бересневым. Предприятия заинтересованы в развитии металлургии гранул, а также в освоении малотоннажного производства – направлений, принадлежащих к числу наиболее востребованных в российской промышленности. 
     В ходе встречи Александр Береснев рассказал представителям ВИЛС, что сейчас около 60% всех заказов «Композита» обеспечивает Роскосмос. На предприятии действует около 30-40 производственных линий, при этом делается ставка на востребованное в России малотоннажное производство, включая микропроизводство, в частности выпуск хромистых сплавов. 
     «Что касается металлургии гранул, у нас идет процесс осмысления технологий и направлений дальнейшего движения. Проводим анализ сильных и слабых мест, чтобы оптимизировать производство, в том числе за счет внедрения новых производственных установок», – отметил гендиректор «Композита». 
     Александр Опарин рассказал о текущей ситуации в ВИЛС, включая структурные изменения и переход под операционный контроль Ростеха. Он подчеркнул заинтересованность в партнерстве, особенно в рамках созданного на базе ВИЛС Инжинирингового центра аддитивных технологий. 
     «Развитие методов 3D-производства стратегически значимо для страны, и динамика ее развития во многом зависит от сотрудничества ведущих научно-производственных предприятий. Наш центр выявляет потребности в аддитивных технологиях у предприятий Ростеха и других заинтересованных организаций, после чего занимается их интеграцией, обучением персонала, контролем качества и технической поддержкой», – прокомментировал Александр Опарин. По его словам, ВИЛС заинтересован в кооперации со специалистами «Композита» и ключевое внимание уделяет внедрению 3D-технологий в гранульной металлургии.

[Salo]

https://politexpert.net/113387-additivnye-tekhnologii-v-aviacii-rf-milliardy-na-zamenu-zapadnykh-analogov#relap

Аддитивные технологии в авиации РФ: миллиарды на замену западных аналогов
13.07.2018 19:22

В России разработана комплексная стратегия создания стратегической базы использования аддитивных технологий в различных отраслях и сферах. Об этом сообщил академик РАН, гендиректор ВИАМ Евгений Каблов, передает пресс-служба института.

Специалисты Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) на протяжении долгих лет проводят эффективную работу по формированию новых подходов к производственному процессу. В данном плане особняком стоят аддитивные технологии (АТ), которые уже стали частью современного производственного процесса. АТ представляют собой прогрессивный метод производства продукции за счет наслаивания материалов, а также их слияния с использованием 3D-технологий. Это новое слово в промышленности, учитывая, что можно создавать прочные и легкие материалы, во многих аспектах превосходящие металлы.

Такая производственная технология нашла широкое применение в различных отраслях и сферах. Каблов сообщил, что для дальнейшего развития АТ необходимо реализовать комплекс основных мероприятий. Первым пунктом является создание единой информсреды на базе цифровых технологий. Во-вторых, нужен качественный контроль за формированием производства в области аддитивных технологий. Третий пункт относится к созданию российского оборудования на базе отечественного программного обеспечения.

Четвертым пунктом эксперт назвал формирование единой документальной производственной базы. Пятым, но одним из важнейших пунктов в стратегии развития, является создание необходимой системы подготовки квалифицированных кадров. Финальным условием Каблов назвал создание инновационных аддитивных производств, которые позволят получать многомиллиардную прибыль, заменяя импортные товары на отечественные. При выполнении этой стратегии развитие АТ будет совершено в кратчайшие сроки и покажет максимальные результаты.

Автор: Артём Колчин

[Salo]

https://viam.ru/news/5275

Евгений Каблов выступил на заседании Межведомственной рабочей группы по развитию аддитивных технологий

10 июля 2018 года в рамках Международной промышленной выставки «ИННОПРОМ» состоялось заседание Межведомственной рабочей группы по развитию аддитивных технологий. В ходе мероприятия его участники обсудили разработанный на базе ВИАМ «Комплексный план мероприятий по развитию и внедрению аддитивных технологий в Российской Федерации на период 2018–2025 гг.».

Подготовка данного плана велась в соответствии с поручением Правительства Российской Федерации, Военно-промышленной комиссии, Министерства промышленности и торговли РФ. Документ разрабатывался с участием Государственных корпораций «Росатом», «Ростех», «Роскосмос», активное участие в этой работе принимали «ОДК», «ОАК», Корпорация «Тактическое ракетное вооружение», АО «Вертолеты России», «КРЭТ», холдинг «Технодинамика», академические институты, исследовательские университеты, Росстандарт. В обсуждении комплексного плана участвовали представители более 40 организаций.

В своем выступлении Генеральный директор ВИАМ, академик РАН Евгений Николаевич Каблов перечислил основные мероприятия, которые необходимо реализовать в рамках Комплексного плана: «Первое, это создание единой информационной среды на базе цифровых технологий. Второе, разработка отечественных материалов нового поколения и аддитивных технологий изготовления деталей. Третье, создание отечественного оборудования на базе российского ПО. Четвертое, формирование национальных стандартов и нормативной документации. Пятое, совершенствование системы подготовки кадров по базовым инженерным специальностям. Шестое, разработка материалов, аддитивных технологий производства и применения в медицине. И, наконец, создание цифровых аддитивных производств».

По его словам, итогом реализации Комплексного плана должно стать создание центров изучения процессов 3D-печати металлических изделий, разработки технологий изготовления деталей с применением топологической оптимизации (бионического дизайна) и единого научно-производственного комплекса аддитивных технологий изготовления крупногабаритных деталей, в котором научные центры будут обеспечивать трансфер технологий на промышленные предприятия.

«В целом выполнение Комплексного плана обеспечит сокращение отставания российских предприятий от зарубежных компаний, активно внедряющих аддитивные технологии в производство новых изделий», – подчеркнул он.

Международная промышленная выставка ИННОПРОМ проводится в Екатеринбурге ежегодно с 2010 года. В 2012 году Правительство России присвоило ей федеральный статус. Партнером ИННОПРОМ-2018 стала Республика Корея, а ее организатором Министерство промышленности и торговли РФ.

[Salo]

https://viam.ru/news/5269

ВИАМ представил на ИННОПРОМЕ cвои новейшие разработки  
 
     

С 9 по 12 июля 2018 года Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ) принимал участие в Международной промышленной выставке «ИННОПРОМ-2018».

Экспозиция ВИАМ, представленная на объединенном стенде Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, посвящена аддитивным технологиям – одному из главных мировых трендов новой промышленной революции.

 

Участники и гости выставки смогли ознакомиться с новейшими разработками ВИАМ в данной области. В частности, на стенде были представлены детали двигателя ПД-14, а также двигателя ПД-35, изготовленные из сплава ВЖ159 по технологии селективного лазерного сплавления (тангенциальный завихритель, корпус форсунки, дефлектор). Вниманию посетителей представлены камера сгорания и колесо турбины двигателя МГТД-125, изготовленные на базе аддитивного производства, а также металлопорошковые композиции сплавов на основе никеля, железа, кобальта, алюминия и титана.

 

Отметим, что в области аддитивных технологий специалистами ВИАМ накоплен богатый опыт. Так, среди наиболее важных достижений института в этой сфере является создание замкнутого цикла аддитивного производства деталей сложных технических систем. Имеющаяся база позволяет организовать в ВИАМ серийное малотоннажное производство металлопорошковых композиций с последующей их сертификацией для ведущих моторостроительных предприятий.

Международная промышленная выставка ИННОПРОМ проводится в Екатеринбурге ежегодно с 2010 года. В 2012 году Правительство России присвоило ей федеральный статус. Партнером ИННОПРОМ-2018 стала Республика Корея, а ее организатором Министерство промышленности и торговли РФ.

Пресс-служба ВИАМ

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2018&num=4

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2018-0-4-91-100
УДК 620.193:669.715
М. А. Фомина, Н. В. Дынин, С. В. Шуртаков, С. Е. Морозова
КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Al–Si–Mg, СИНТЕЗИРОВАННОГО МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ

Селективное лазерное сплавление (СЛС) является перспективной технологией изготовления деталей сложной конфигурации. В настоящее время к наиболее изученным алюминиевым сплавам, применяющимся для изготовления деталей методом СЛС, можно отнести силумины. В связи с существенным отличием структуры синтезированного сплава от сплава с литой структурой, значительно изменяются механические, коррозионные и эксплуатационные свойства деталей. Исследовано коррозионное поведение алюминиевого сплава системы Al–Si–Mg в синтезированном и термообработанном состояниях. Представлены результаты испытаний на общую и межкристаллитную коррозию.

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2018&num=2

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2018-0-2-7-7
УДК 621.74.045
К. А. Власова, Т. Д. Клюквина, А. А. Леонов, С. А. Ларионов
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОДЕЛЬНЫХ СОСТАВОВ С ПЛАСТИКОВОЙ ОСНАСТКОЙ, ИЗГОТОВЛЕННОЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ 3D-ПЕЧАТИ

Рассмотрено взаимодействие модельного состава и пластиковой оснастки. Проведен эксперимент, для которого подобраны три модельных состава, разные по составу и свойствам, на примере тонкостенной фасонной отливки детали «Кронштейн», изготавливаемой литьем по выплавляемым моделям. Выявлены отличия склонности модельных составов к образованию усадочных раковин. Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента. По результатам эксперимента подобран оптимальный модельный состав для изготовления модели отливки «Кронштейн».

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2017&num=7

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-7-1-1
УДК 66.046.516
А. О. Иванова, А. В. Заводов, Н. В. Дынин, М. А. Фомина
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ МАЛЫХ ДОБАВОК ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В СПЛАВЫ ТИПА AlSi10Mg, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПО ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ

Аддитивные технологии  позволяют получать сложнопрофильные детали различной номенклатуры с высоким коэффициентом использования материала. Для изготовления деталей методом селективного лазерного сплавления наибольшее распространение получили порошки из сплава AlSi10Mg за счет своей высокой технологичности. Для расширения области применения и улучшения служебных характеристик данного материала перспективным является легирование малыми добавками переходных металлов. Рассмотрена эффективность введения меди, церия и циркония для увеличения механических свойств сплава типа AlSi10Mg.

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2017&num=8

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-8-2-2
УДК 621.745.55:669.715
Н. В. Дынин, А. О. Иванова, Д. В. Хасиков, М. С. Оглодков
СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЛАВЛЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (обзор)

Представлен обзор результатов исследований различных научных коллективов по технологии селективного лазерного сплавления алюминиевых сплавов. В обзоре рассмотрены особенности алюминиевых сплавов, включая наличие устойчивой оксидной плены, высокой отражающей способности, теплопроводности и низкой текучести порошковой композиции, оказывающие влияние на процесс сплавления и получения качественной структуры. Показаны результаты по влиянию различных параметров и химического состава материалов на их характеристики. Представлено краткое описание основных систем легирования алюминиевых сплавов, применяемых для изготовления образцов и прототипов с использованием аддитивных технологий.

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2017&num=9

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-5-5
УДК 678.073
А. Е. Сорокин, М. М. Платонов, С. А. Ларионов
СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЛАВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА 12

Проведены исследования процесса кристаллизации из раствора и переработки методом селективного лазерного сплавления композиций на основе полиамида 12. Показано, что проведение процесса кристаллизации в условиях, приближенных к равновесным, в присутствии наноразмерного диоксида кремния позволяет получать порошковые композиции с оптимальным комплексом свойств. Установлено, что порошковые композиции с узким распределением частиц по размерам (от 20 до 100 мкм) и насыпной плотностью не менее 0,4 г/см3 могут быть переработаны методом селективного лазерного сплавления в однородные образцы с высокой степенью монолитности.

читать ›   версия в формате pdf ›

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-9-7-7
УДК 699.81:678.073
Г. Н. Петрова, Ю. А. Сапего, С. А. Ларионов, М. М. Платонов, А. Б. Лаптев
ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ 3D-ТЕХНОЛОГИИ

Приведены результаты исследований пожаробезопасных термопластичных материалов, разработанных во ФГУП «ВИАМ» для использования в  FDM  аддитивной технологии 3 D -печати. Сформулированы требования по уровню эксплуатационных и технологических характеристик, которым должны отвечать такие материалы.

Рассмотрены физико-механические, реологические и пожаробезопасные свойства разработанных термопластичных композиций на основе поликарбоната и полиамида. Приведены результаты испытаний образцов, полученных по традиционной технологии литья под давлением и инновационным способом 3 D -печати. Показано, что разработанные материалы по уровню свойств и технологичности не уступают зарубежным аналогам.

Определена взаимосвязь технологических параметров послойного синтеза (температуры экструдера и камеры) и ориентации молекул в стренге полимера с точностью 3 D -печати и прочностными свойствами объекта.

Полученные закономерности позволят значительно ускорить процесс печати объектов из термопластичных материалов по  FDM  аддитивной технологии и повысить их качество.

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2017&num=10

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-10-1-1
УДК 621.791.724
Н. В. Дынин, А. В. Заводов, М. С. Оглодков, Д. В. Хасиков
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ НА СТРУКТУРУ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Al–Si–Mg

Технология селективного лазерного сплавления (СЛС) позволяет изготавливать сложнопрофильные детали, в том числе из алюминиевых сплавов, которые могут найти применение в разных областях промышленности. Для обеспечения высоких служебных характеристик изделия важной задачей является получение плотной (с низким содержанием дефектов), мелкодисперсной структуры материала. Одним из возможных решений является выбор оптимальных режимов изготовления деталей методом СЛС. В статье представлены результаты исследования влияния параметров процесса СЛС на пористость синтезированных образцов из алюминиевого сплава системы Al–Si–Mg. Показано изменение структуры в зависимости от плотности энергии, скорости сканирования, межтрекового расстояния и мощности лазера.

читать ›   версия в формате pdf ›

[Salo]

http://viam-works.ru/ru/articles?year=2017&num=11

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-11-1-1
УДК 620.1:669.018.44
С. М. Прагер, Т. В. Солодова, О. Ю. Татаренко
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ ОБРАЗЦОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ (СЛС) ИЗ СПЛАВА ВЖ159

Проведено исследование структуры и механических свойств материала заготовок, полученных методом селективного лазерного сплавления из металлопорошковой композиции жаропрочного никелевого сплава ВЖ159, после длительных выдержек при рабочих температурах. Показано, что после 500-часовой выдержки при температуре 900 ° С не происходит существенного снижения прочностных характеристик, а снижение пластичности материала вызвано дополнительным выделением из твердого раствора хромистых молибденсодержащих фаз и частиц γ' -фазы. Проведено сравнение механических характеристик с паспортными характеристиками синтезированного материала ЭП648-ПС и показано, что по пределу прочности сплав ВЖ159 превосходит данный сплав в исследованном диапазоне температур.

читать ›   версия в формате pdf ›

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-11-5-5
УДК 621.762
М. И. Алишин, А. Е. Князев
ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛОПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ ИНДУКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ АТОМИЗАЦИИ ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Рассмотрен вопрос получения металлопорошковых композиций (металлических порошков) высокой чистоты из титановых сплавов методом индукционной газовой атомизации. При таком методе получения – в порошках титана низкое содержание газовых примесей, улучшаются технологические свойства и гранулометрический состав, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к сырью для аддитивных технологий.

В o  ФГУП «ВИАМ» спроектирована и введена в эксплуатацию установка ВИПиГР 50/500, работающая по методу индукционной газовой атомизации и позволяющая получать порошки титана с низким содержанием газовых примесей: кислорода – не более 0,15% (по массе), водорода – не более 0,01% (по массе).

Представлены основные характеристики металлопорошковых композиций из сплавов ВТ6 и ВТ20 высокой чистоты, полученных на установке ВИПиГР 50/500.

читать ›   версия в формате pdf ›

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2017-0-11-6-6
УДК 621.762
А. Е. Князев, С. В. Неруш, М. И. Алишин, И. С. Куко
ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ВТ6 И ВТ20, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИНДУКЦИОННОЙ ПЛАВКИ И ГАЗОВОЙ АТОМИЗАЦИИ

Представлены исследования технологических свойств и морфологии металлопорошковых композиций (металлических порошков) титановых сплавов ВТ6 и ВТ20, полученных методом индукционной плавки и газовой атомизации.

Проведены исследования химического состава, газовой пористости, морфологии поверхности и других технологических свойств металлопорошковых композиций из сплавов марок ВТ6 и ВТ20.

Работа выполнена в рамках освоения технологии получения мелкодисперных металлопорошковых композиций титановых сплавов ВТ6 и ВТ20 и расширения применения данных сплавов в области аддитивных технологий.

читать ›   версия в формате pdf ›