Ученые СГАУ участвуют в создании 3D-принтера

Уче­ные Самар­ско­го госу­дар­ствен­но­го аэро­кос­ми­че­ско­го уни­вер­си­те­та участ­ву­ют в про­ек­те Санкт-Петер­бург­ско­го поли­тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та. По усло­ви­ям кон­кур­са, после созда­ния прин­те­ра на нем будет напе­ча­тан дей­ству­ю­щий обра­зец дета­ли, кото­рую после испы­та­ний уста­но­вят на экс­плу­а­ти­ру­е­мый дви­га­тель. Пер­вым поль­зо­ва­те­лем ново­го прин­те­ра ста­нет ОАО «Куз­не­цов», высту­па­ю­щий инду­стри­аль­ным парт­нё­ром про­ек­та. Уже в 2017 году пред­при­я­тие долж­но полу­чить гото­вый обра­зец «печат­ной» дета­ли. Затем появит­ся воз­мож­ность нала­дить 3D-печать изде­лий в про­мыш­лен­ных объ­ё­мах, сооб­ща­ет пресс-служ­ба СГАУ.

При­ме­ча­тель­но, что пер­вый оте­че­ствен­ный 3D-прин­тер по метал­лу будет замет­но отли­чать­ся от тра­ди­ци­он­ных тех­но­ло­гий трёх­мер­ной печа­ти. Осо­бен­но­стью рос­сий­ской уста­нов­ки ста­нет более совер­шен­ная систе­ма пода­чи мате­ри­ла. Суще­ству­ю­щие зару­беж­ные устрой­ства, рабо­та­ю­щие по тех­но­ло­гии селек­тив­но­го лазер­но­го плав­ле­ния, выпол­ня­ют зада­чу срав­ни­тель­но дол­го, выпе­кая модель после­до­ва­тель­но — слой за слоем.

В рос­сий­ской раз­ра­бот­ке лазер­ное излу­че­ние под­во­дит­ся в точ­ку пода­чи спе­ка­е­мо­го порош­ка. За счет это­го про­из­во­ди­тель­ность прин­те­ра повы­ша­ет­ся в несколь­ко раз. Это осо­бен­но акту­аль­но для про­из­вод­ства круп­но­га­ба­рит­ных дета­лей слож­ной формы.

В каче­стве соис­пол­ни­те­ля СГАУ зани­ма­ет­ся раз­ра­бот­кой соп­ла и опти­че­ской систе­мы для кон­тро­ля рас­пре­де­ле­ния порош­ка для печа­ти. Сопло – свое­об­раз­ный кран, отку­да пода­ет­ся поро­шок на печать. Оно вклю­ча­ет в себя охла­жда­ю­щий кон­тур и систе­му пода­чи газа в зону проплавления.

По сло­вам заве­ду­ю­ще­го лабо­ра­то­ри­ей адди­тив­ных тех­но­ло­гий СГАУ Вита­лия Сме­ло­ва, рос­сий­ский вари­ант соп­ла поз­во­лит сра­зу запе­кать поро­шок в месте пода­чи на кон­тур дета­ли. Для это­го самар­ские уче­ные раз­ра­ба­ты­ва­ют так­же и опти­че­скую систе­му для пода­чи и рас­чё­та селек­тив­но­го порош­ка в место плавления.

В кон­це 2015 года дол­жен быть изго­тов­лен макет тех­но­ло­ги­че­ской голов­ки соп­ла, а так­же полу­чен пер­вый обра­зец наплав­ле­ния, соот­вет­ству­ю­щий высо­чай­шим тре­бо­ва­ни­ям каче­ства, при­ме­ня­е­мым к авиа­ци­он­ной и кос­ми­че­ской технике.

Созда­ва­е­мый 3D-прин­тер рас­счи­тан на печать круп­ных эле­мен­тов и узлов авиа­ци­он­ных дви­га­те­лей, изго­тав­ли­ва­е­мых из жаро­стой­ких и туго­плав­ких метал­лов – опор и камер сгорания.В пер­спек­ти­ве, новый высо­ко­про­из­во­ди­тель­ный прин­тер может заме­нить уста­рев­шие и доро­го­сто­я­щие тех­но­ло­гии в дви­га­те­ле­стро­е­нии – литьё и штам­пов­ку дета­лей. Кро­ме того, в ходе реа­ли­за­ции про­ек­та пла­ни­ру­ет­ся выпол­нить физи­че­ское моде­ли­ро­ва­ние про­цес­сов вос­ста­нов­ле­ния изно­шен­ной или повре­ждён­ной дета­ли авиа­дви­га­те­ля. Про­ве­сти экс­пе­ри­мен­таль­ные иссле­до­ва­ния и оцен­ку ком­плек­са физи­ко-меха­ни­че­ских свойств полу­чен­ных струк­тур метал­ли­че­ских мате­ри­а­лов. С помо­щью адди­тив­ных тех­но­ло­гий вышед­шую из строя деталь мож­но будет вос­ста­но­вить и напра­вить в рабо­ту, что поз­во­лит про­длить срок экс­плу­а­та­ции и сни­зит затра­ты на обслу­жи­ва­ние техники.

Участ­ни­ки иссле­до­ва­ний рас­счи­ты­ва­ют, что через пять лет рос­сий­ские уста­нов­ки для печа­ти метал­ли­че­ских дета­лей полу­чат даль­ней­шее раз­ви­тие, ста­нут более ком­пакт­ны­ми и смо­гут исполь­зо­вать­ся в кос­мо­се, в том чис­ле на МКС.