Ученые Госкорпорации «Росатом» разработали и изготовили двухлазерную двухпорошковую систему селективного лазерного плавления (SLM-печать) – 3D-принтер, работающий одновременно с двумя металлическими порошками.
Работы выполнили специалисты из института технологии поверхности и наноматериалов ГНЦ РФ АО «НПО «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения» (входит в машиностроительный дивизион «Росатома» – АО «Атомэнергомаш») и ООО НПО «Центротех» (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Принтер создан по заказу индустриального партнера проекта – Уральского электрохимического комбината (АО «УЭХК», также входит в состав Топливной компании Росатома «ТВЭЛ»), который так же, как и «НПО «Центротех», расположен в ЗАТО Новоуральск Свердловской области, где планируется создать основную производственную площадку в рамках развития аддитивных технологий в Госкорпорации «Росатом».
По сравнению с однолазерной системой, производительность двухлазерной увеличена на 60%. Теперь печать одного изделия занимает меньше времени, а за счет возможности одновременного использования двух лазеров, установка позволяет применять один из них для различных технологических приемов, которые улучшат характеристики материалов.
Принтер прошел тестирование и отладку, на нем уже проведена тестовая печать демонстрационного образца из двух порошков. В ближайшее время в рамках данного проекта планируется напечатать также блиск турбины, лопатки которой составляют единое целое с диском ротора. Сам диск будет сделан из одного никелевого сплава, а лопатки – из другого. Подобная конструкция позволяет уменьшить массу рабочего колеса, увеличив его ресурс. Блиски применяются в авиационной промышленности при производстве высоконагруженных реактивных двигателей.
«Cложность создания деталей из двух материалов в том, что каждый из них на выходе должен обладать определенными свойствами, соответствуя при этом паспорту материала. Кроме того, на их стыке должно получиться еще одно свойство, которое бы тоже соответствовало определенным требованиям», – отметил заместитель генерального директора – директор института технологии поверхности и наноматериалов ЦНИИТМАШ Владимир Береговский.
«Уникальная система регенерации порошков позволит параллельно с процессом печати разделять два типа порошков, отличающихся по фракционному составу, возвращая регенерированный порошок обратно в установку печати. Это существенно снижает расход порошков и, как следствие, себестоимость изделий. В настоящее время проводится отработка режимов регенерации», – подчеркнул Алексей Дуб, генеральный директор ООО «РусАТ» (отраслевой интегратор Госкорпорации «Росатом» по развитию аддитивных технологий; входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»).
Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (АО НПО «ЦНИИТМАШ») основан в 1929 г. и имеет статус Государственного научного центра Российской Федерации. Является разработчиком основных материалов, технологий и изделий энергетического и тяжелого машиностроения, в том числе важнейших элементов оборудования атомных энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000, атомных станций нового поколения АЭС-2006, гидравлических и газовых турбин, энергоблоков тепловых электростанций, мощных прессов и металлургических агрегатов. В состав НПО входят пять специализированных институтов, опытный завод, испытательные и аттестационные центры.
По материалам пресс-службы Госкорпорации «Росатом»
