- Сегодня большое развитие получают аддитивные технологии, которые активно используются в машиностроении, литейном производстве, науке, медицине и многих других отраслях. С их помощью можно создавать изделия из различных материалов путем послойного "выращивания" на основе трехмерной (3D) компьютерной модели. Благодаря этому появляется возможность применять материал только на необходимых участках, экономя в процессе немалое время и средства. При традиционных же вариантах производства требуется отливка заготовки и отсечение от нее лишнего материала.
Одна из особенностей двигателестроения заключается в том, что большая часть деталей и узлов изготавливается из труднообрабатываемых материалов, а это напрямую ведет к повышению себестоимости изделия. При производстве изделий с помощью традиционных технологий - штамповки, резания, сварки - как правило, требуется оснастка, нередко дорогостоящая, причем на ее проектирование и изготовление уходит немало времени. В условиях крупносерийного производства это не столь критично. А вот при разработке новых изделий, на стадии опытного производства, факторы времени и затрат выходят на первый план.
Решить эти задачи возможно в современном двигателестроении с помощью аддитивного производства - новаторских технологий изготовления сложнопрофильных и уникальных деталей с высокой точностью из металлических порошков. Так, применение таких технологий позволяет изготавливать уникальные детали без использования обрабатывающих станков и дорогостоящей оснастки, повышать рентабельность производства малой серии и эксклюзивных вариантов, снижать массу заготовок и деталей двигателя за счет уменьшения толщины стенок, элементов, создания сотовых и иных структур, а также управлять физико-механическими свойствами изделия.
Кроме того, за счет сочетания разных порошков и технологических режимов на 3D-принтере теоретически можно получать биметаллические и градиентные изделия. То есть сочетать в одной цельной детали разные сплавы, а также плавно изменять толщину стенок у деталей, которые ранее штамповали из листов равной толщины.
На самарском двигателестроительном предприятии "ОДК-Кузнецов" мы тоже активно занимаемся внедрением аддитивных технологий с 2019 года. Тогда наши специалисты совместно с коллегами из санкт-петербургского Института лазерных и сварочных технологий спроектировали, а затем создали производственный участок высокоскоростного изготовления деталей газотурбинных двигателей методом гетерофазной порошковой металлургии. В качестве пилотных заготовок аддитивного производства выбрали детали и узлы горячей части промышленного двигателя НК-36СТ, который используется в газотранспортной отрасли.
Сейчас мы освоили печать деталей малоэмиссионной камеры сгорания (МЭКС) индустриального двигателя НК-36СТ. "Выращенные" комплектующие уже прошли испытания и запущены в серию. Серийное производство деталей МЭКС методами прямого и селективного лазерного выращивания позволило сократить время изготовления деталей на 25 процентов по сравнению с традиционными способами производства.