Здесь нашел интересный обзор

Главная страница / Аналитический центр / Комитет по стратегическому планированию и приоритетным проектам / Перспективные направления / Развитие аддитивных и лазерных технологий

 

 

Развитие аддитивных и лазерных технологий

Подготовка и участие в Международной конференции
«Лучевые технологии и применение лазеров»

В настоящее время по предложениям организаций - участников и экспертов ТП рассматривается вопрос об организации в рамках деятельности Технологической платформы специального тематического направления по развитию и применению аддитивных и лазерных технологий в авиастроении и смежных отраслях. В предыдущие годы ряд проектов, связанных с развитием данного направления и поддержанных Платформой, получил финансирование (софинансирование) в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (подробнее о поддержанных проектах и ситуации с их развитием (реализацией) – см. в Разделе «Паспорта проектов»).

Кроме того, по инициативе одного из участников Технологической платформы – ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» – 17-19 сентября 2018 г. в г. Санкт-Петербурге состоялась Международная конференция «Лучевые технологии и применение лазеров» (http://www.ilwt-stu.ru/institute/conferences/704_luchevye-tekhnologii-i-primenenie-lazerov-2018.html), одной из ключевых тематик которой являлось «Оборудование и технологии аддитивного производства».

ПРОГРАММА МЕРОПРИЯТИЯ

В рамках подготовки к созданию в рамках деятельности Технологической платформы специальной рабочей группы по развитию аддитивных и лазерных технологий и участия в Международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров» от организаций - участников ТП, заинтересованных организаций и экспертов были получены предложения по наиболее актуальным технологическим направлениям, требующим первоочередного развития для применения в сфере авиастроения и авиационной деятельности; а также ключевым организационным вопросам, требующим решения в целях минимизации сроков и финансовых затрат при выводе на рынок (внедрении) перспективных разработок. Кроме того, некоторые организации представили информацию об имеющихся у них компетенциях и предложения по сотрудничеству (кооперации) с другими заинтересованными организациями.

Вашему вниманию представляются наиболее значимые из полученных предложений:

1. Наиболее актуальные технологические направления, требующие первоочередного развития для применения в сфере авиастроения и авиационной деятельности:

  • Технологии высокоскоростного получения высокопрочных крупногабаритных заготовок из сплавов титана и алюминия, требующие первоочередного развития с целью сокращения сроков, стоимости разработки и серийного освоения высокотехнологичной, конкурентоспособной продукции
    (ПАО «ОАК»);
  • Создание единой информационной среды на базе цифровых технологий для проектирования и изготовления изделий с разработкой отечественного программного обеспечения;
  • Создание отечественных материалов нового поколения и аддитивных технологий изготовления деталей (из высокотемпературных металлических материалов; из высокопрочных и термостойких полимерных материалов; из жаропрочных керамических композиционных материалов);
  • Разработка отечественного оборудования на базе отечественного программного обеспечения;
  • Создание цифровых аддитивных производств
    (АО «ОДК»);
  • Изготовление и ремонт крупногабаритных деталей диаметром 2,5 метра;
  • Изготовление и ремонт интерметаллидных сплавов с высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками;
  • Импортозамещение оборудования, программного обеспечения, материалов для аддитивных технологий;
  • Внедрение методов проектирование деталей и конструкции под возможности аддитивных технологий
    (АО «ОДК-Авиадвигатель»);
  • Разработка отечественных порошковых композиций из жаропрочных никелевых, кобальтовых, интерметаллидных и других сплавов, пригодных для изготовления деталей методами аддитивных технологий, для работы при температурах 1 050 - 1 150°С в горячих трактах газотурбинных двигателей (ГТД). Разработка отечественных порошков титановых, алюминиевых сплавов и сталей для применения в аддитивном производстве;
  • Всестороннее исследование конструкционной (реализуемой в конструкции в ожидаемых условиях эксплуатации) прочности материалов, полученных аддитивными технологиями с оптимизацией технологий на основании этих исследований;
  • Создание баз и банка данных по отечественным порошковым композициям, материалам, оборудовании, процессам, испытаниям, постобработкам и т.д. Разработка и выпуск нормативных документов и справочной информации по порошкам, оборудовании и материалам, полученным с помощью аддитивных технологий;
  • Разработка методов проектирования деталей и узлов для изготовления АТ, в том числе с применением бионического дизайна и топологической оптимизации. Разработка конструктивно - технологических проектов для изготовления легких деталей ГТД, в том числе лопаток, дисков, блисков, корпусов, элементов камер сгорания. Разработка деталей и узлов с градиентными свойствами, неразъемных композиционных конструкций, состоящих из различных металлических порошковых материалов, для работы в неравномерных и нестационарных условиях эксплуатации. Разработка гибридных технологий и т.д.;
  • Разработка элементов и деталей ГТД, содержащих ячеистые структуры, для повышения весовой эффективности, обеспечением жесткости конструкций, и прочности;
  • Отработка технологии изготовления и ремонта деталей ГТД на основе применения аддитивных технологий, включая газостатирование, термообработку, поверхностную обработку, в том числе труднодоступных мест;
  • Разработка методов и отечественных систем дефектоскопии деталей, изготавливаемых аддитивными технологиями;
  • Разработка серийной технологии производства с помощью аддитивных технологий оснастки (металлических пресс-форм, выжигаемых/выплавляемых моделей, керамических стержней и оболочек) для сокращения сроков изготовления литых деталей ГТД;
  • Разработка методов и экспериментальное исследование деталей и узлов, изготовленных или отремонтированных с помощью аддитивных технологий
    (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»);
  • Создание качественных и сертифицированных отечественных материалов для аддитивных технологий;
  • Производство отечественного оборудования и программного обеспечения для аддитивных технологий
    (ОАО «ВИЛС»);
  • Технологии изготовления авиационных конструкций из тонколистового материала методом лазерной сварки с применением роботизированных систем;
  • Разработка адаптивных волоконно-оптических датчиков акустической эмиссии на основе лазерных интерферометров для применения в системах встроенного контроля летательных аппаратов и авиационных двигателей
    (ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»);
  • Изготовление биметаллических переходников методами аддитивных технологий;
  • Нанесения пленки Al2O3 на внутреннюю часть алюминиевого цилиндра (упрочнение внутренней поверхности А1-цилиндра);
  • Лазерная резка жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов с минимальной ЗТВ);
  • Применение лазерных оптических систем:
    • обеспечение контроля геометрических параметров повышенной точности, на размерах, превышающих 1 м с полным набором оснастки для замеров параллельности, перпендикулярности, прямолинейности поверхностей (пример, лазерная измерительная система XL-80);
    • обеспечение контроля угольников при проведении измерений перпендикулярности или угла на размере более 1 м, класс точности 0;
    • контроль параллельности поверхностей 0,01 мм на длине 3 м;
  • Применение лазерной сварки для соединения тонкостенных деталей (контурные тепловые трубы), а также при изготовлении следующих ДСЕ:
    • электроклапанов (сварка сердечников электромагнитов из сталей с различными свойствами, пример, при сварке сварного шва происходит перемешивание металлов 12X18 и 16Х, при котором сечение магнитопровода частично теряется. Необходимо обеспечить сварной шов с наименьшей глубиной проплава);
    • диафрагм сварных сильфонов для компенсатора;
    • сильфонных узлов (соединение тонкостенной гофрированной рубашки);
    • сильфона с массивной арматурой (при толщине гофрированной рубашки от 0,1 до 0,5 мм, отношение толщин сильфона с арматурой составляет, как правило, 5:1);
  • Повышение точности изготовления миниатюрных деталей антенно-фидерных устройств СВЧ-диапазона методом лазерного спекания;
  • Уменьшение шероховатости поверхностей деталей, изготовленных по аддитивной технологии;
  • Оценка механической прочности металлических деталей, изготовленных по аддитивной технологии;
  • Разработка технологических рекомендаций по конструированию деталей, изготавливаемых по аддитивной технологии;
  • Разработка отечественного оборудования для работ с металлами по аддитивной технологии, уменьшение стоимости и увеличение качества оборудования;
  • Снижение себестоимости изделий, выполненных по аддитивной технологии, в том числе эксплуатационных издержек
    (Министерство промышленности и технологий Самарской области);
  • Удешевление технологии лазерной 3D-печати металлами;
  • Методы математического моделирования летательных аппаратов, двигателей и агрегатов с целью создания высокоэффективных поверхностей и продукции, «smart»-конструкций, снижения шума и экологической нагрузки;
  • Виртуальные испытания изделий и продукции с целью снижения сроков, количества и стоимость реальных испытаний;
  • Применение сверхпрочных и сверхлегких сплавов с целью улучшения аэродинамических характеристик, снижения веса летательных аппаратов
    (ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет»).

2. Ключевые организационные вопросы, требующие решения в целях минимизации сроков и финансовых затрат при выводе на рынок (внедрении) перспективных разработок:

  • Разработка и совершенствование методов сертификации и стандартизации, в т.ч.:
    • разработка методики сертификации технологий, материалов и аттестации оборудования
      (ПАО «ОАК»);
    • сертификация технологий лазерной обработки материалов, а также самих материалов, используемых в аддитивном производстве и для лазерной обработки
      (Министерство промышленности и технологий Самарской области);
    • разработка сертификационных документов для двигателей с деталями и узлами, полученными (отремонтированными) с помощью аддитивных технологий;
    • обеспечение сертификации испытательных лабораторий, испытательных машин, стендов и исследовательского оборудования для определения механических свойств и прочностных характеристик полученных образцов, моделей деталей
      (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»);
    • разработка национальных стандартов и нормативной документации
      (АО «ОДК», ОАО «ВИЛС»);
    • разработка разрешительной нормативной документации по разрабатываемым технологическим процессам с использованием лазерных технологий (в части, касающейся требований к материалам, режимам лазерной обработки, контролю качества изделий, программам и методикам испытаний и т.п.): ТехРегламент, ГОСТ, ОСТ, ТУ
      (Министерство промышленности и технологий Самарской области);
  • Развитие и совершенствование системы подготовки кадров, в т.ч.:
    • совершенствование системы подготовки кадров по базовым инженерным специальностям
      (АО «ОДК»);
    • обучение конструкторов применению новых программных средств проектирования перспективных изделий для производства с использованием аддитивных технологий
      (ОАО «ВИЛС»);
    • Подготовка специалистов в области обеспечения функционирования оборудования аддитивных технологий, в том числе программного обеспечения для настройки технологических процессов на отечественные порошковые композиции
      (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»);
  • Для создания НТЗ в обеспечение внедрения аддитивных технологий в производство деталей двигателей следующих поколений и отработки конструктивно-технологических решений, технологических процессов необходима оперативная апробация разрабатываемых проектов. Для этого необходимо наличие на одной площадке разработчиков высокого уровня, оборудования для изготовления проектируемой детали и различных испытательных установок, что позволит сократить процесс доведения технологии до 6-го уровня технологической готовности;
  • Создание упрощенной долгосрочной системы взаимодействия между предприятиями, синтезирующими порошковые композиции, и предприятиями, разрабатывающими, изготавливающими и исследующими детали и конструкции ГТД;
  • Оперативное финансирование вышеупомянутых работ
    (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»).

Преимущества использования аддитивных технологий в авиационном двигателестроении:

  • повышение технических характеристик двигателя (улучшение топливной экономичности и экологических характеристик, повышение надежности, снижение массы);
  • сокращение затрат времени и средств на разработку, изготовление и техническое обслуживание двигателя;
  • экономия материалов до 90%, повышение КИМ;
  • возможность производства деталей конструкции, которые не могут быть изготовлены существующими стандартными технологиями;
  • новые подходы к конструктивно-технологическим решениям
    (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»).

Также, было получено большое количество устных комментариев и предложений от ведущих экспертов Технологической платформы по данному направлению. Ниже приводятся некоторые наиболее важные, на наш взгляд, из озвученных предложений:

  • «Развитие аддитивных технологий должно осуществляться в тесном взаимодействии с главными конструкторами изделий и при их непосредственном участии с целью обеспечения заданных свойств и характеристик будущей продукции при применении новых технологических процессов»
    (В.А. Гейкин, Заместитель Генерального директора - руководитель приоритетного технологического направления «Технологии двигателестроения» АО «ОДК»;
  • «ФГУП «ВИАМ» занимается одним из потенциально возможных технологических направлений аддитивных технологий – порошковым, но есть и другие, в частности, электронная наплавка, холодная газостатика, которыми также необходимо заниматься;
    Серьезные компетенции в области аддитивных технологий есть в НИТУ «МИСиС», но университет не имеет достаточного финансирования для развития данного направления;
    Недостаточно внимания уделяется вопросам сертификации производства в Федеральном агентстве воздушного транспорта (Росавиации)»

    (И.В. Богуславский, заместитель Технического директора – директора Департамента ПАО «ОАК»);
  • «При создании и внедрении аддитивных и лазерных технологий необходимо рассматривать всю совокупность технологий, в частности, не забывать о таком важном направлении, как обработка выращенных деталей (для устранения шероховатостей, которые остаются после выращивания)»
    (В.Т. Комаров, начальник отдела лазерных технологий Регионального инжинирингового центра Уральского федерального университета).

Имеющиеся компетенции и предложения по кооперации:

  • Технология получения оболочек высокоскоростных аппаратов из керамики
    В сфере аддитивного производства керамических изделий аддитивная технология стереолитографии керамических суспензий близка к выходу на промышленный уровень. В настоящее время коммерчески доступным является оборудование и сырье для получения изделий из оксидных низко пористых керамик (пористость 0,1-1%). Предлагается, с использованием этого коммерчески доступного сырья и оборудования, проверить возможность и отработать технологию получения керамических оболочек высокоскоростных летательных аппаратов. На базе концепции стереолитографического оборудования создать свое усовершенствованное оборудование и фотомономерную суспензию керамических частиц.
    Керамические детали выгодно внедрять в ГТД в сфере авиастроения. В частности, возникает возможность создания эффективных каналов охлаждения внутри керамических стержней. В частности, предполагается апробация метода получения керамики с помощью стереолитографии для создания керамических стержней ГТД с внутренними каналами

    (АО «ОНПП Технология»);
  • В ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» имеются квалифицированные специалисты в области создания новых конструктивно-технологических решений на основе многодисциплинарного комплексного подхода, включающего расчеты, испытания и физические исследования, а также большая испытательная база. Для ускорения процессов внедрения перспективных разработок в промышленность необходимо приобретение оборудования (3D-принтеров различного вида аддитивного производства) для оперативного исследования и корректировки технологических процессов изготовления с проверкой механических свойств и прочностных характеристик полученных образцов, моделей деталей; разработка методов и систем контроля качества получаемых объектов; разработка нормативных требований и других документов
    (ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»);
  • На базе ОАО «ВИЛС» создан Инжиниринговый центр аддитивных технологий (ИЦ АТ) – центр координации, создания, подбора и адаптации решений по использованию 3D-технологий в интересах предприятий Российской Федерации.
    Деятельность ИЦ АТ направлена на формирование системного подхода по внедрению аддитивных технологий и цифровых измерений в производственные процессы предприятий, тем самым, снижая затраты на «единовременные» инструменты и оснастку, уменьшение временных затрат на НИОКР и сокращение производственного цикла, снятие технологических ограничений при конструировании новых изделий и максимально быстрый вывод новой продукции на рынок.
    В дополнение к материальной и научной базе ОАО «ВИЛС» для проведения экспериментальных работ задействованы мощности хорошо оснащенных центров аддитивных технологий с государственным участием, находящихся во всех регионах России, а также центров, созданных в контуре ГК «Ростех».

    (ОАО «ВИЛС»);
  • В последние годы в нашей лаборатории в поисковом порядке занимаются проектированием композитных элементов конструкций с криволинейными траекториями укладки волокон. Возможная область приложений – авиационные панели и другие элементы конструкций из углепластика. Как известно, одним из наиболее сложных и критичных моментов в проектировании композитных изделий является создание эффективных узлов крепления, так как традиционное сверление под заклепки перерезает волокна, что сильно снижает реализацию прочности. В настоящее время разработаны и опробованы компьютерные алгоритмы проектирования криволинейных укладок волокон, когда траектории волокон совпадают с направлениями главных растягивающих напряжений, что напоминает структуру сучка дерева. При таком типе крепления реализация прочности может быть повышена в несколько раз по сравнению с традиционным сверлением.
    Технологический способ укладки волокон по рациональным траекториям опирается на использование аддитивных технологий, а именно, специального 3D-принтера, способного располагать пучки волокон по рассчитанным оптимальным траекториям. Подобные принтеры, насколько нам известно, созданы в России в единичных вариантах и в опытном виде, однако, в ряде стран они имеются в промышленных вариантах. В частности, нами заключен договор (поддержанный грантом РФФИ) с одним из технических университетов Китая, где подобное технологическое оборудование имеется, но есть нужда в математическом и компьютерном моделировании оптимальных структур армирования, что мы умеем делать.
    В рамках создаваемой технологической программы ТП «АМиАТ» можно предложить:
    Технологическое направление – разработку аддитивных технологий создания узлов крепления для авиационных деталей из углепластика с помощью создания композитных структур с оптимальными криволинейными траекториями укладки волокон.
    Ключевой организационный вопрос – проектирование и изготовление 3D-принтеров, позволяющих укладывать жгуты углеродных волокон по заданным траекториям. Создание совместной группы молодых сотрудников (возможно, на базе Института машиноведения РАН) для отработки технологии применения специального 3D-принтера при изготовлении деталей из углепластика с оптимальным криволинейным армированием

    (Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН);
  • С точки зрения отработки и внедрения наиболее перспективными, на наш взгляд, являются такие технологии, как:
    • Технологии изготовления авиационных конструкций из тонколистового материала методом лазерной сварки с применением роботизированных систем;
    • Разработка адаптивных волоконно-оптических датчиков акустической эмиссии на основе лазерных интерферометров для применения в системах встроенного контроля летательных аппаратов и авиационных двигателей.
  • Обе технологии отрабатываются в настоящее время на базе научных центров Комсомольского-на-Амуре государственного университета. Стоит отметить, что отработка ведется за счет собственных средств университета. Вовлечение авиационных предприятий в масштабное исследование в этих направлениях пока не представляется возможным в связи с отсутствием соответствующей нормативной документации ведущих научно-исследовательских институтов. Возможно решение отдельных проблем путем переноса прикладных исследований в научные центры вузов с упрощенной схемой утверждения результатов исследования и их внедрения в производство
    (ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»);
  • Немаловажным вопросом развития и массового внедрения любых инновационных технологий, в т.ч. аддитивных и лазерных, является наличие на территории соответствующего «координационного центра», который смог бы не только «приземлить» оборудование и разработать технологии, но также и провести обучение специалистов заказчика, а в идеальном случае – помочь промышленному предприятию выбрать необходимое оборудование.
    В этих целях в 2014 году была сформирована концепция создания Самарского регионального лазерного центра и сформирован минимально возможный перечень необходимого оборудования (далее – Концепция Проекта). В дальнейшем была проведены поиски инвестора, но в силу различных объективных причин на текущий момент конструктивный результат не достигнут.
    Проект нашел поддержку международной негосударственной и некоммерческой научно-технической организации «Лазерная ассоциация» (ЛАС) и в 2014 году был представлен и поддержан Межведомственной комиссией по технологическому развитию Департамента промышленности обычных вооружений, боеприпасов и спецхимии Минпромторга России. В дальнейшем Проект создания «Самарского отраслевого регионального центра лазерных технологий в сфере авиакосмической промышленности, общего машиностроения и лазерной обработки металлов» был отобран в числе 5-ти приоритетных и включен под первым номером в проект подпрограммы «Фотоника. Базовые технологии и компоненты» государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» с объемом финансирования из федерального бюджета в размере 100 млн. руб. (в ценах 2015 года). По информации Минпромторга России, текущее состояние проекта Подпрограммы – поиск источника финансирования, а Мероприятия дорожной карты «Фотоника» будут актуализированы в III квартале 2018 года. По мнению Министерства, активная поддержка Технологической платформы может сыграть ключевую роль в дальнейшей реализации Проекта создания Самарского центра аддитивных и лазерных технологий

    (Министерство промышленности и технологий Самарской области);
  • Направляем для рассмотрения наши следующие предложения:
    • Разработка технологии лазерного упрочнения с целью повышения стойкости технологической оснастки используемой для массового производства холодно-высадочных крепежных изделий из труднодеформируемых конструкционных и титановых сплавов для авиастроения. Организация производственного участка лазерной обработки технологической оснастки;
    • Гибридная технология 3D-печати на станках с ЧПУ с интеллектуальной системой управления
  • (ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»).

Также, хотелось бы обратить внимание экспертов и представителей организаций - участников Технологической платформы на опыт и компетенции ФГУП «ВИАМ» в области аддитивных технологий, в частности, отметить тезисы доклада, представленного на Конференции «Настоящее и будущее двигателестроения для вертолетов» в рамках выставки HeliRussia-2018, касающиеся данного направления (подробнее о содержании мероприятий деловой программы Международной выставки HeliRussia-2018, в которых приняли участие представители Технологической платформы – см. в Разделе «Участие Платформы в общероссийских и международных мероприятиях (совещаниях) авиационной и смежных отраслей»).

  • «Аддитивные технологии» – полный технологический цикл:
    • Производство шихтовых заготовок;
    • Производство порошковых композиций методом атомизации;
    • Рассев и газодинамическая сепарация порошков;
    • Топологическая оптимизация 3D-модели;
    • Подготовка 3D-модели;
    • Селективное лазерное сплавление;
    • Горячее изостатическое прессование (ГИП);
    • Контроль качества и свойств;
  • Развитие производства металло-порошковых композиций для аддитивных технологий в ВИАМ (общая производительность участка – до 190 т/год):
    • Лабораторный тигельный атомайзер HERMIGA10/100VI (2010 г.; производство МПК сплавов на никелевой/железной/кобальтовой и алюминиевой основах; в 2017 году изготовлено более 3 т МПК для экспериментальных работ в рамках НИР и хоздоговоров;
    • Промышленный бестигельный атомайзер ВИПиГР (III кв. 2017 г.; атомизатор марки ВИП-ГР спроектирован с использованием цифровых технологий и изготовлен в ФГУП «ВИАМ» за 2 года; аналогичные зарубежные установки запрещены к продаже в РФ);
    • Промышленный тигельный атомайзер JW-150 (Китай; IV кв. 2017 г.; распылительный узел – разработка ФГУП «ВИАМ»; проводятся работы по отработке параметров распыления);
  • Развитие производства металло-порошковых композиций (МПК) для аддитивных технологий в ВИАМ (нормативная документация на МПК):
  • алюминиевая основа:
    • ТУ l-595-6-1605-2016 – АК9ч (АЛ-4);
    • ТУ l-595-34-1669-2017 – ВАС1;
  • титановая основа:
    • ТУ l-595-16-1685-2017 – ВТ20, ВТ6;
  • никелевая, кобальтовая и железная основа:
    • ТУ l-595-16-1260-2011 – ЭП648, ВНКА-1В, ВНКА-4У;
    • ТУ l-595-16-1259-2011 – 08Х14Н5М2Д (ВНЛ-3), чугун «Нирезист»;
    • ТУ l-595-16-1512-2015 – ХН58МБК (ВЖ159);
    • ТУ l-595-16-1513-2015 – ВКН, 1ВР-ВИ;
    • ТУ l-595-16-1515-2015 – ВЖЛ12У-ВИ;
    • ТУ l-595-16-1643-2016 – ВИН5;
    • ТУ l-595-6-1701-2016 – ВЛК1;
    • ТУ l-595-16-1692-2017 – Х13Н5К9М4 (ВНЛ-14);
  • Применение аддитивных технологий при создании перспективных авиационных двигателей:
  • Синтез деталей для авиационных ГТД:
    • сплав ЭП648-ПС (ПД-14; первый полет ПД-14 (№ 007) с завихрителями, изготовленными по технологии СЛС, в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ; ноябрь 2015 г.);
  • Синтез деталей камеры сгорания ТРДД большой тяги:
    • сплав ВЖ159 (ТРДД; в 2017 году начаты работы по проектированию (АО «ОДК-Авиадвигатель») и изготовлению (ФГУП «ВИАМ») пилотных образцов деталей камеры сгорания перспективного двигателя большой тяги;
  • Синтез деталей для наземных ГТУ:
    • сплав ВЖ159 (моделирование процесса горения; технологическая оптимизация распылителя; синтез деталей МЭКС (ГТУ 16 МВт); в 2017 году завершена разработка универсального жаростойкого материала для деталей КС ГТД – ВЖ159»).

Благодарим организации и специалистов, представивших свои предложения и комментарии по рассматриваемым вопросам, за проявленную активность и профессиональный подход!

Обращаемся ко всем организациям - участникам Технологической платформы, экспертам и специалистам авиационной и смежных отраслей с просьбой в максимально короткие сроки направить свои комментарии и (или) предложения по представленным выше или не учтенным нами направлениям. Данные предложения обязательно будут учтены при планировании дальнейших работ в рамках деятельности Технологической платформы.

Также, Ассоциация готова оказать содействие в установлении контактов с организациями и специалистами, указанными выше, в т.ч. в целях формирования и реализации перспективных научно-технологических проектов.

Контактные лица для решения организационных и оперативных вопросов – Ким Алексей Анатольевич, Попов Алексей Викторович (тел. +7 (495) 980-04-23, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.).


Обзор Международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров»

Конференция состоялась в г. Санкт-Петербурге 17-19 сентября 2018 г. По приглашению организаторов представители Технологической платформы приняли участие в работе Конференции, в т.ч. в качестве выступающих и модераторов отдельных секций.

ФОТОГАЛЕРЕЯ

Мероприятие было хорошо организовано и прошло на высоком профессиональном уровне. Особый колорит этому событию придало размещение участников и непосредственное проведение Конференции в особняке Кочубея в г. Пушкине, а также специально организованные уникальные экскурсии по историческим местам бывшего Царского села и резиденции Кочубеев.

Тематика Конференции включала в себя следующие основные области (направления):

  • физические основы и математическое моделирование лучевых технологий. САD-CAM-CАЕ системы;
  • оборудование и технологии аддитивного производства;
  • оборудование и технологии сварки, наплавки и термообработки;
  • оборудование и технологии резки, прошивки отверстий и обработки поверхности;
  • лучевые технологии индустрии 4.0;
  • метрология, системы измерений и дефектоскопия.

В первый и третий дни работа Конференции проходила в виде пленарной секции в общем зале; во второй день – одновременно проходили по 2 параллельные тематические секции; в завершающий день Конференции также была проведена постерная сессия. Учитывая чрезвычайно насыщенную повестку и количество представленных докладов, в данном обзоре мы отмечаем наиболее интересные, на наш взгляд, выступления, а также направления (доклады), непосредственно связанные с развитием аддитивных и лазерных технологий в авиастроительной отрасли.

На сайте ТП представлены презентации докладов, авторы которых дали согласие на их публикацию. В завершении обзора размещены тезисы отмеченных нами докладов (на английском языке; см. ниже).

В рамках пленарной сессии особо хотелось бы отметить выступления Технического директора АО «ОСК» Д.Ю. Колодяжного и Ректора Санкт-Петербургского государственного морского технического университета Г.А. Туричина. Д.Ю. Колодяжный рассказал об основных направлениях и результатах применения аддитивных и лазерных технологий в «Объединенной судостроительной корпорации», а также ответил на вопросы участников. Доклад одного из основных организаторов Конференции Г.А. Туричина был посвящен ключевым техническим и технологическим аспектам применения технологий прямого лазерного выращивания в высокотехнологичных отраслях – судостроении, авиастроении, а также в космической технике. В докладе были представлены результаты и опыт возглавляемого им коллектива в рассматриваемой области, в т.ч. в сопоставлении с ведущими иностранными конкурентами.

В выступлении представителя Государственной корпорации «Росатом» А.В. Дуба были представлены основные направления развития аддитивных технологий в ГК «Росатом», а также информация о разработке национальных стандартов в данной сфере.

Выступление Председателя Правления Ассоциации «ТП «АМиАТ» А.А. Кима было посвящено механизмам и особенностям организации проектной и экспертной работы Технологической платформы; возможностям, которыми располагает Платформа; а также направлениям развития аддитивных и лазерных технологий, рассматриваемым в качестве наиболее актуальных и перспективных в рамках деятельности ТП.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ (А.А. Ким)

Среди выступлений иностранных участников особо хотелось бы отметить выступление представителя международной компании «Oerlikon» (Нидерланды) Л. Баутманса, который рассказал о мировых тенденциях применения аддитивных технологий, в т.ч. в аэрокосмической промышленности.

В качестве наиболее интересных и перспективных для применения в авиастроительной отрасли направлений развития аддитивных и лазерных технологий, представленных в рамках пленарной секции, отметим следующие доклады:

    • Гибридное аддитивное производство крупногабаритных заготовок и финишных деталей плазменной (дуговой) наплавкой проволочных материалов (докладчик – Начальник управления науки и инноваций ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Д.Н. Трушников);
    • Влияние лазерной ударной обработки на качество сварных соединений (докладчик – Директор Научно-исследовательского института конструкционных материалов и технологических процессов ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» И.Н. Шиганов);
    • Исследование влияния мощности лазерного луча и скорости сканирования на структуру и свойства изделий из титановых сплавов для авиастроения (докладчик – Директор института Экотехнологий и инжиниринга ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» А.Я. Травянов).

Презентация (Д.Н. Трушников)

 

В настоящее время ведутся переговоры с ключевыми докладчиками, авторами и исполнителями интересующих нас работ по поводу возможностей размещения на сайте ТП презентаций участников Конференции. После завершения данных согласований мы сообщим об этом посетителям сайта и опубликуем соответствующие материалы. На данный момент предлагаем вам ознакомиться с тезисами некоторых докладов (на английском языке).

Высокоэффективные технологии прямого лазерного выращивания легких сплавов (Г.А. Туричин, СПГМТУ)

Аддитивные технологии – основной драйвер «Индустрии. 4.0» (Л. Баутманс, Oerlikon)

Мировые тренды в робототехнике. Применение концепции «Индустрия. 4.0» (М. Делаини, Fanuc)

Гибридная лазерно-дуговая сварка стальных пластин марки S355 с толщиной шва до 28 мм с использованием сварной ванны, создаваемой с помощью электромагнитного поля (М. Ратмайер, Fraunhofer IPK)

Гибкие лазерные системы для применения в технологиях сварки (П. Хоффман, ERLAS)

Возможности снижения уровня ускоряющего напряжения для создания электронного пучка в не-вакуумной атмосфере (Т. Хассел, Leibniz University of Hannover)

Гибридное аддитивное производство крупногабаритных заготовок и финишных деталей плазменной (дуговой) наплавкой проволочных материалов (Д.Н. Трушников, ПНИПУ)

Влияние лазерной ударной обработки на качество сварных соединений (И.Н. Шиганов, МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Исследование влияния мощности лазерного луча и скорости сканирования на структуру и свойства изделий из титановых сплавов для авиастроения (А.Я. Травянов, МИСиС»)

Особенности применения аддитивных технологий в производстве деталей газотурбинных двигателей (Л.А. Магеррамова, ЦИАМ им. П.И. Баранова)

Повышение эффективности технологий прямого лазерного выращивания изделий из металлов (К.Д. Бабкин, СПГМТУ)

Радиочастотная плазменная сфероидизация порошка оксида циркония (Р. Назаров, КНИТУ-КАИ)

Влияние горячего изостатического прессования и термообработки на микроструктуру и механические свойства сплава на основе никеля EP741NP, изготовленного методом селективного лазерного плавления (Ж.А. Сентюрина, Композит)

Лазерно-акустический метод обработки цветных и черных металлов (А.И. Горюнов, КНИТУ-КАИ)

Структурные особенности композитного материала INCONEL 625/TIC, полученного методом прямого лазерного выращивания (К.О. Базалеева, ВНИИНМ)

Разработка лазерных технологий ремонта газотурбинных двигателей с использованием российского оборудования (С.И. Щербаков, НПЦ газотурбостроения «Салют»)

Разработка технологий лазерной порошковой наплавки для ремонта лопаток турбины из жаропрочных никелевых сплавов (Р.С. Корсмик, СПбПУ)

Металло-матричные композиты для аддитивных технологий прямого металлического выращивания (В.В. Промахов, ТГУ)

Физика керамических покрытий, создаваемых с помощью 5-компонентной металлической лазерной нанокристализации (В.В. Ильясов, О.М. Холодова, И.В. Ершов, И.Г. Попова, Т.П. Жданова, Н.В. Пруцакова, И.В. Мардасова, А.В. Ашканов, ДГТУ, Д.К. Фам, В.Ч. Нгуен, В.П. Хун, Вьетнам)

Упрощенная модель численного моделирования лазерного металлического выращивания на основе осциляции лазерного луча (С.Ю. Иванов, СПбПУ, Е.А. Валдайцева, С.Л. Станкевич, И. Юдин, ИЛиСТ)

Учитывая заинтересованность Технологической платформы в развитии и применении аддитивных и лазерных технологий, обращаемся ко всем заинтересованным организациям и экспертам с предложением о сотрудничестве в данной сфере, включая формирование и продвижение перспективных исследовательских и технологических проектов, в т.ч. в кооперации с организациями и коллективами, представленными на Конференции «Лучевые технологии и применение лазеров».

Контактные лица для решения организационных и оперативных вопросов – Ким Алексей Анатольевич, Попов Алексей Викторович (тел. +7 (495) 980-04-23, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.).