Association of Representatives
for the Industry of
the Additive Technologies
Ассоциация представителей отрасли
аддитивных технологий

СПбПУ работает над технологией прямого лазерного выращивания

Институт лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета работает над технологией аддитивного производства, получившей в стенах вуза названия «Прямое лазерное выращивание» и «Гетерофазная лазерная порошковая металлургия».

Суть процесса состоит в последовательном выращивании функциональных изделий из металлических порошков. Нанесение материала осуществляется с помощью газопорошковой струи и пропускаемого через нее лазерного луча, осуществляющего частичную плавку частиц. Получаемые изделия имеют высокую плотность и, как следствие, высокие механические свойства.

1.jpg

Технология позволит значительно ускорять и удешевлять создание единичных и мелкосерийных металлических компонентов, а также сокращать сроки разработки новых агрегатов за счет возможности изготовления рабочих прототипов. Так как аддитивное производство не требует изготовления специализированной оснастки, любые изменения в дизайне можно немедленно воспроизвести в виде нового рабочего прототипа, что значительно сокращает время и стоимость конструкторских и испытательных работ.

Кроме того, подобный подход к аддитивному производству позволяет создавать изделия с распределенными свойствами за счет смены расходного материала на конкретных участках модели. Другими словами, последовательно меняя состав газопорошковой струи можно придавать изделию различные физические и механические свойства: повышать жаропрочность на одних участках, одновременно делая другие участки изделия устойчивыми к коррозии и т.д.

Согласно пресс-службе университета, это «первая, не имеющая аналогов в мире, отечественная установка для прямого лазерного выращивания, которая используется как для дальнейшего исследования данной аддитивной технологии, так и для производства компонентов авиационных двигателей». Ожидается, что технология найдет применение в двигателестроении, машиностроении и производстве высокоточных имплантатов суставов и костей.

2.jpg

«Это тот редкий случай, когда промышленный запрос существует еще до того, как разработана технология. Мы работаем по прямому заказу отечественной промышленности, а именно «Объединенной двигателестроительной корпорации». Поддержку оказывает и Министерство образования и науки РФ как проекту государственного значения», – рассказывает доктор технических наук, директор Института лазерных и сварочных технологий Глеб Андреевич Туричин.

Со своей стороны отметим, что если судить по представленной информации, то прямые аналоги все же существуют хотя бы в виде установок на основе технологии CLAD (Construction Laser Additive Directe), практически дословно переводящейся как «Прямое лазерное выращивание» и разработанной французской компанией BeAM Machines. В отличие от более распространенных машин для селективного лазерного спекания (SLS), промышленные 3D-принтеры EasyCLAD применяют пятиосевую коррекцию газопорошковой струи и лазерного излучателя, что делает возможной работу с готовыми деталями и узлами. Как результат, на сегодняшний день промышленные установки EasyCLAD пользуются высоким спросом не столько ради аддитивного производства металлических изделий, сколько ремонта уже существующих дорогостоящих компонентов – таких, как лопатки газовых турбин и компрессоры авиационных реактивных двигателей. В частности, услугами BeAM пользуется один из ведущих мировых производителей авиадвигателей – американская компания Pratt & Whitney. С другой стороны, идея применения данной технологии для создания костных имплантатов несколько сомнительна, так как высокая плотность будет играть скорее отрицательную, чем положительную роль при остеоинтеграции, а скорость и точность перемещения газопорошковой/лазерной головки вряд ли достигнет показателей сканирующих лазеров в SLS-установках, позволяющих к тому же создавать несколько уникальных изделий одновременно.

Тем не менее, создание отечественного аналога CLAD можно только приветствовать. Наряду с совершенствованием технологии и рабочего прототипа, СПбПУ уделяет внимание и подготовке будущих инженеров, способных внедрить технологии аддитивного производства в промышленность. Ради этого Институтом металлургии, машиностроения и транспорта СПбПУ была запущена специализированная магистерская программа, направленная на обучение специалистов технологии прямого лазерного выращивания.

Читайте также

Уфимские хирурги применили 3D-печать в подготовке к сложной онкологической операции

Врачи клиники Башкирского государственного медицинского университета провели операцию по удалению рака почек с предоперационным планированием по изготовленному на 3D-принтере анатомическому макету.

Читать далее
ВИАМ и ОДК подписали соглашение о сотрудничестве в области аддитивных технологий

21 августа 2018 года, в день открытия Международного военно-технического форума «Армия-2018», состоялось подписание соглашения о сотрудничестве между Всероссийским научно-исследовательским институтом авиационных материалов и АО «Объединенная двигателестроительная корпорация».

Читать далее
ВИАМ демонстрирует наработки в области аддитивных технологий на форуме «Армия-2018»

Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ) демонстрирует материалы для промышленных 3D-принтеров и образцы 3D-печатных авиационных изделий на Международном военно-техническом форуме «Армия-2018».

Читать далее
Росатом надеется на государственную поддержку производства промышленных 3D-принтеров

Росатом готов наладить производство промышленных 3D-принтеров для печати металлопорошковыми композициями, но для начала нужны деньги, желательно из государственного бюджета.

Читать далее