Учёные СГАУ займутся 3D-печатью металлических деталей
Инженеры лаборатории аддитивных технологий Самарского государственного аэрокосмического университета приступили к экспериментам в области 3D-печати металлических деталей, узлов и агрегатов. Исследования самарских ученых позволят изготавливать элементы сверхсложных и нестандартных пространственных форм, необходимых для проектирования и создания перспективной авиационной и космической техники.
Разработками в области создания деталей и узлов авиационных двигателей с использованием трехмерной печати СГАУ занимается с 2011 года. Эта технология позволяет в сжатые сроки изготавливать сложные элементы, производство которых традиционными методами сопряжено с большими трудностями и затратами. До недавнего времени лаборатория аддитивных технологий аэрокосмического университета при изготовлении металлических изделий использовала 3D-печать главным образом для создания мастер-моделей и форм, по которым далее осуществлялся процесс литья. В феврале 2015 года здесь введена в эксплуатацию новая установка, которая позволяет сразу «печатать» необходимую деталь или узел, сплавляя с помощью лазера порошки нержавеющей или инструментальной стали, кобальта-хрома, алюминия, титана, никеля.
«Инженер после завершения работы над компьютерной моделью изделия дает команду «печать» и после нескольких часов или дней, в зависимости от размера объекта, получает готовое изделие, — рассказал заведующий лабораторией аддитивных технологий СГАУ Виталий Смелов. — Технология лазерного спекания металла позволяет создавать детали любых конфигураций, которые невозможно изготовить при помощи традиционных методов, таких как литье или штамповка».
Новым направлением исследований СГАУ, которое специалисты университета готовятся активно развивать с помощью нового оборудования, станет разработка бионических конструкций — изделий, повторяющих сложные природные формы. Такой подход позволяет уменьшить вес деталей в десять раз, сохранив необходимые прочностные характеристики. В частности, по заказу ОАО «Кузнецов» проводятся исследования, которые должны в 2-3 раза облегчить опоры турбины авиационного двигателя. До сих пор эта деталь двигателя изготавливалась с помощью литья. С помощью лазерной 3D-печати она приобретет костную пористую структуру, что значительно облегчит конструкцию, но при этом сохранит прочностные характеристики.
Оборудование для объемной печати металлических изделий будет активно использоваться лабораторией и в других направлениях научных исследований, например, в медицине. Изготовленные таким образом имплантанты, в мельчайших деталях повторяющие анатомические особенности конкретного человека, могут применяться в стоматологии и хирургии, в том числе для лечения сложных переломов позвоночника и суставов.
Александр Киров