Ракетный двигатель - на 3D-принтере.

Автор fon Butterfly, 12.10.2012 13:37:01

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Salo

#140
https://ria.ru/science/20170413/1492146003.html
ЦитироватьВ Самаре испытали камеру сгорания двигателя, "напечатанную" на 3D-принтере
10:38 13.04.2017

САМАРА, 13 апр — РИА Новости. Самарские ученые испытали камеру сгорания в составе газотурбинного двигателя, "напечатанную" на 3D-принтере, сообщает пресс-служба самарского университета имени Королева.

"Ученые Самарского университета испытали одну из ключевых деталей авиационного газотурбинного двигателя – камеру сгорания, "выращенную" с помощью технологий 3D-печати. Она была установлена и испытана на серийном образце малого газотурбинного двигателя ТА-8 (МГТД), используемого в качестве вспомогательной энергетической установки самолета ТУ-134", — говорится в сообщении.

Как отметили в вузе, в России это первая камера изготовленная и испытанная камера сгорания для МГДТ, напечатанная на 3D-принтере. Испытание камеры сгорания в составе серийного двигателя — один из начальных этапов проекта по созданию линейки новых газотурбинных приводов для энергоустановок мощностью до 400 кВт, работающих на биотопливе. Серийный двигатель ТА-8 используется в качестве стенда для испытания основных элементов и узлов будущего двигателя-демонстратора, который также будет создан с помощью аддитивных технологий.

"Для того, чтобы получить изделия, отвечающие жестким требованиям авиации, мы сначала провели комплекс экспериментальных работ по исследованиям свойств порошков, из которых предстояло "выращивать" камеру сгорания. Также мы исследовали металлографические структуры синтезируемых образцов", — цитирует пресс-служба слова заведующего лабораторией аддитивных технологий Самарского университета Виталия Смелова.

Во время испытаний образцы деталей газотурбинного двигателя, напечатанные на 3D-принтере, показали соизмеримые свойства с деталями, получаемыми по традиционным технологиям. Следующие этап — проведение экспериментов по изготовлению для МГТД компрессора из титанового сплава и турбины из жаропрочного сплава.

Камера сгорания — один из ключевых элементов малоразмерного газотурбинного двигателя (МГТД), который создается в Самарском университете по методу аддитивных технологий. По стандартным (традиционным) технологиям на производство подобного изделия необходимо полгода. Кроме того, при традиционном производстве на доводку подобного изделия (получения максимальных эксплуатационных характеристик) тратится порядка 5 лет. Применение аддитивных технологий (3D-печать — ред.) позволяет производить детали сложной формы в короткие сроки, практически без использования технологической оснастки.

Помимо изучения возможностей использования аддитивных технологий при производстве газотурбинных двигателей, проект предполагает разработку принципиально новой системы их проектирования с использованием суперкомпьютеров. Она позволит последовательно моделировать рабочие процессы на виртуальной модели будущего двигателя, проектировать новые более совершенные детали и варианты конструкций узлов. Планируется, что к 2020 году должен быть получен демонстратор газотурбинного привода мощностью 250 кВт.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://spacenews.com/lockheed-aerojet-bet-on-3-d-printing-for-manufacturing/#sthash.Pu6y75rF.dpuf
ЦитироватьLockheed, Aerojet bet on 3-D printing for manufacturing
by Phillip Swarts — April 12, 2017
 
Lockheed Martin Space Systems is using "additive manufacturing" - better known as 3-D printing - to greatly decrease costs and lower production time when creating parts like this partially-built tank. Credit: Phillip Swarts  
 
COLORADO SPRINGS – Major aerospace corporations such as Lockheed Martin and Aerojet Rocketdyne are developing greater 3-D printing capabilities as a way to speed production and lower costs.
Speaking to reporters during the 33rd annual Space Symposium last week, both companies said they are expanding the number of components they manufacture via 3-D printing, more formally known as additive manufacturing.
"The advantage that additive [manufacturing] typically provides is not only reduced cost, but it's really reducing the span time," said Brian O'Connor, Lockheed Martin Space Systems' vice president of production.
One example he provided was a spherical titanium tank, comprised of two domes 117 centimeters in diameter, used on one of the company's A2100 satellite buses. With 3-D printing, manufacturing time has dropped by two-thirds, he said.
"This allows us to cut that span time down from 18 months to go get a tank down to a neighborhood of less than 6 months," O'Connor said.
The 3-D printing also allows Lockheed to create greater custom designs for satellites and satellite parts to meet specific functions, without needing a huge amount of capital to retool manufacturing capabilities.
"It allows you to do designs that you can't produce in a normal fashion, you can't do it in a machining operation in a single part," O'Connor said. "So it allows that additional degree of freedom for our engineers."
Lockheed said it is planning to use additive manufacturing on a military satellite for the first time. For the next Air Force Advanced Extremely High Frequency satellite, AEHF-6, the company built a remote interface unit, which the company describes as "an aluminum electronic enclosure designed to hold avionic circuits," using 3-D printing.
Manufacturing time went from six to one and a half months, and the assembly time dropped from 12 hours to just three, the company said, adding that the effort will serve as a model for using similar techniques on other A2100 buses.
NASA's Juno spacecraft, currently orbiting Jupiter, launched in 2011 with Lockheed's first 3-D printed parts: a series of eight titanium brackets. The company is also exploring applications for 3-D printing beyond satellites. Lockheed said it's looking at manufacturing parts that could be included on rockets.
Another company is already using 3-D printing for rocket engines. Aerojet Rocketdyne announced April 3 that it successfully test-fired a full-scale 3-D printed copper thrust chamber assembly for the RL10 rocket engine.
Creating the thrust chamber takes just under a month, the company said, and reduces the part count by more than 90 percent over the current design that uses multiple stainless steel tubes.
Aerojet is now looking at implementing similar 3-D printing techniques for its RS-25 engine that will be used on NASA's Space Launch System, and the in-development AR1 engine that the company is hoping will be selected to power United Launch Alliance's Vulcan rocket.
"For rocket engines, it's actually having a big effect on our business," said Julie Van Kleeck, vice president of advanced space and launch programs. "It not just works on the cost side of things, but it also allows you to do things you couldn't do in terms of the types of passages for cooling, and so on."
"With rocket engines, the prices go down, the build times go down, the development cycles go down," she said. "The key there is, can you really build what you think you're building and get the material properties? We live at the edge of engineering with what we do, so our material properties have to be what we think they are."
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://engine.space/press/pressnews/840/
ЦитироватьЗаседание Научно-технического совета в НПО Энергомаш  
14 Апреля 2017    
       
     В АО «НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко» прошло заседание Президиума Научно-технического совета Интегрированной структуры ракетного двигателестроения по вопросу использования аддитивных технологий в двигателестроении. В заседании приняли участие специалисты предприятий ракетного космического двигателестроения, отраслевых институтов, Фонда перспективных исследований, Московского авиационного института, Университета Лобачевского (Н.Новгород). Обращено внимание на бурное внедрение аддитивных технологий в авиационной и ракетно-космической  отраслях за рубежом. Исследования, проведенные на российских предприятиях, позволяют отметить основные преимущества аддитивных технологий:
     -    получение нового качества изделий за счет оптимизации гидравлических трактов, создания равнопрочных конструкций (снижение массы), повышения надежности при снижении напряженности;
     -    повышение качества проектирования за счет оперативного изменения конструкции по результатам отработки;
     -    уменьшение трудоемкости и цикла изготовления в 3-10 раз;
     -    сокращение количества средств технологического оснащения на 20-30%;
     -    значительное сокращение количества оборудования, производственных площадей, энергообеспечения, потребностей в высококвалифицированных станочниках;
     -    повышение коэффициента использования металла с 10-14% до 90%;
     -    существенное уменьшение или полное исключение трудноуправляемых процессов пайки и сварки;
     -    существенное сокращение номенклатуры деталей за счет изготовления цельных сборочных единиц и т.д.
     Интересный доклад по созданию и дальнейшему серийному производству оборудования для изготовления полиметаллических изделий, в том числе с использованием меди, сложной формы методом гибридной 3D-печати сделал руководитель Лаборатории ФТИ Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского Чувильдеев В.Н.
     Президиум НТС одобрил результаты работы предприятий по внедрению аддитивных технологий и поручил Председателю НТС Рачуку В.С. разработать совместно с АО «НПО Энергомаш», АО КБХА, КБХМ «Стратегию развития и внедрения аддитивных технологий на предприятиях холдинга».
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.kompozit-mv.ru/index.php/ru/o-predpriyatii/novosti-i-pressa/348-19-aprelya-2017-g
ЦитироватьОАО «Композит» приняло участие в конференции «Применение аддитивных технологии при создании новых и ремонте эксплуатируемых образцов ВВСТ», прошедшей 18 апреля 2017 года в КВЦ «ПАТРИОТ», г. Кубинка.  
 
 С докладами от предприятия выступили:
 Заместитель генерального директора ОАО «Композит» Дворецкий А. Э.:
«Композиционные материалы для ракетно-космической техники».
Начальник отдела порошковой и гранульной металлургии ОАО «Композит» Логачёв И. А.:
«Опыт ОАО «Композит» в освоении аддитивных технологий для изделий РКТ».
 
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.krasm.com/news/allnews.aspx?DocId=10024&ItemId=23
Цитировать25.04.2017
Красмаш на КЭФ – 2017

22 апреля завершил работу Красноярский экономический форум «Российская экономика: повестка 2017-2025». КЭФ был посвящен обсуждению стратегических направлений развития России на среднесрочную перспективу, а также внедрений современных управленческих технологий. Площадки мероприятия посетили более 5 тысяч человек.
Красмаш, совместно с предприятиями оборонно-промышленного комплекса Красноярского края – заводами «Радиосвязь» и «Геофизика», презентовал на КЭФ  гражданскую продукцию.
На выставочном стенде был представлен макет аппарата обдува, выращенный на 3D принтере, модели установок вымывания реагентов для обогатительных процессов в металлургии, технологических процессов в химии и другие уникальные разработки.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

ЦитироватьСотрудники НПО Энергомаш ознакомились с производством Воткинского завода  
26 Апреля 2017
...  
 Константин Лайло, главный специалист управления главного технолога 610: - С большим интересом наблюдал за процессом сварки и сборки в специально-оборудованной герметичной комнате-камере, куда сварщики заходят в скафандрах - из-за баллонов с воздухом за спиной они очень напоминают водолазов. В комнате нет кислорода, сварка происходит в среде защитного газа – аргона. За процессами сварки и сборки наблюдает специальный оператор, который при помощи беспроводной связи контактирует со сварщиками, регулирует подачу газа. По всей видимости, камера – продукт собственного производства, в ней все настроено на соблюдение технологических требований к сварным швам. В остальном же я не отметил для себя особых новаций и профессиональных тонкостей у воткинских специалистов. Да, номенклатура продукции у них значительно шире, работают универсально, но наши специалисты сильнее. Сварщики Воткинского завода работают в 2D, в то время как наши уверенно практикуют 3D-технологии. Сварочную оснастку из УСП не используют, аддитивная 3D-печать у них также отсутствует – Энергомаш по данному направлению значительно опережает.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

https://www.aex.ru/news/2017/4/27/169130/
ЦитироватьОДК на базе НПО «Сатурн» внедряет уникальный суперсплав для изготовления деталей двигателей с помощью аддитивных технологий

Входящее в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех рыбинское ПАО «НПО «Сатурн» освоило изготовление деталей газотурбинных двигателей из кобальтового сплава методом аддитивных технологий (АТ). Внедрение аддитивных технологий в производство позволит создавать конкурентоспособные на глобальном рынке изделия в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.
 
 Суперсплав адаптирован для изготовления деталей путем селективного лазерного сплавления металлопорошковой композиции. Он отличается повышенной жаропрочностью, стойкостью к температурной и солевой коррозии, высокой рабочей температурой. Исследования свойств и разработка оптимальных технологических параметров послойного синтеза кобальтового суперсплава велись в ПАО «НПО «Сатурн» более двух лет. В настоящее время идет работа по его паспортизации. 
 
 Среди других передовых технических решений, разрабатываемых специалистами предприятия в широкой кооперации с ведущими российскими институтами, можно выделить изготовление деталей ГТД из композиционных материалов на полимерной 
 и керамической основах. 
 
 Сегодня на базе ПАО «НПО «Сатурн» функционирует Центр аддитивных технологий (ЦАТ), не имеющий аналогов в России. В нем представлены все перспективные и наиболее востребованные промышленностью направления АТ. Центр специализируется на изготовлении деталей, моделей и узлов газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения методами послойного синтеза. Здесь также представлены сопутствующие технологии: термообработка, лазерная сварка и перфорация, металлургическая лаборатория, компьютерная томография, электронная микроскопия, лаборатория бесконтактной оптической оцифровки и реверс инжиниринга. Ключевые научно-технические и технологические задачи, решаемые ЦАТ: повышение стабильности характеристик элементов газотурбинных двигателей; возможность получения конструкций с уникальной топологией; сокращение цикла и стоимости изготовления деталей ГТД; использование в конструкции материалов, формообразование которых традиционными технологиями либо невозможно, либо чрезвычайно затратно.
 
 ПАО «НПО «Сатурн» разработана технологическая цепочка изготовления деталей селективным сплавлением, начиная от разработки 3D-модели, заканчивая функциональной деталью. Внедряются инновационные принципы проектирования с учетом новых технологических возможностей, включая интеллектуальную оптимизацию топологии деталей, обеспечивающую требуемую прочность с учетом направления воздействующих нагрузок и существенное снижение массы – так называемый бионический дизайн. Центр активно участвует в работах по разработке и получению отечественных металлопорошковых композиций. В 2015-2016 гг. более 1000 различных деталей газотурбинных двигателей, изготовленных селективным сплавлением из кобальтового, титанового сплавов, нержавеющей стали, успешно прошли стендовые испытания в составе двигателей.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.ato.ru/content/na-samolet-airbus-vpervye-ustanovili-napechatannyy-komponent-gidravlicheskoy-sistemy?slink=frs&pos=3
ЦитироватьНа самолет Airbus впервые установили напечатанный компонент гидравлической системы
28 апреля 2017 Артур Нургалеев
 
Корпус клапана для A380, напечатанный на 3D-принтере, весит на 35% меньше версии, произведенной методом ковки :: Liebherr-Aerospace

Компания Airbus впервые установила на самолет компонент гидравлической системы, напечатанный на 3D-принтере, пишет MRO Network. Речь идет о корпусе клапана гидравлического привода, обеспечивающего управление спойлером. Самолет A380, который оснастили напечатанным компонентом, уже прошел летные испытания.
Корпус клапана изготовила немецкая компания Liebherr-Aerospace. По ее данным, компонент, изготовленный на 3D-принтере, обладает такими же производственным качеством и характеристиками, что и блок, изготовленный по традиционной технологии методом ковки титана.
Корпус клапана, напечатанный на 3D-принтере, весит на 35% меньше своей титановой версии и состоит из меньшего количества деталей. Аддитивный производственный процесс менее сложный, проходит быстрее и требует меньших затрат материалов по сравнению с фрезерованием. Для изготовления детали на 3D-принтере Liebherr-Aerospace использует лазер для плавки титанового порошка, который накладывается слой за слоем. Такая технология сокращает отходы производства до минимума.
Liebherr-Aerospace разработала и изготовила компонент в сотрудничестве с Airbus и Техническим университетом Кемница в Германии. Проект частично профинансировало федеральное Министерство экономики и энергетики Германии.
"Нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы сможем расширить масштаб применения технологии 3D-печати в аэрокосмической отрасли, — говорит Хайко Лютьенс, управляющий директор и главный технический директор Liebherr-Aerospace & Transportation. — Все звенья технологической цепочки должны быть оптимизированы для повышения стабильности, зрелости и экономической эффективности".
Новое поколение технологий аддитивного производства будет сильнее влиять на процесс конструирования компонентов для авиалайнеров, чем существующие методы. По оценкам Liebherr-Aerospace, экономия веса в деталях, изготовленных с помощью аддитивных технологий следующего поколения, может внести существенный вклад в снижение расхода топлива и выбросов CO2 и NOx в будущем.
Liebherr-Aerospace & Transportation уже работает над следующим поколением гидравлических и электромеханических компонентов, изготовленных на 3D-принтере, включая интегрированный привод руля направления для A380. В отличие от версии, изготовленной по традиционной схеме, у этого компонента не будет отдельных блока клапанов, корпуса цилиндра и дополнительного резервуара. Все эти узлы будут интегрированы в один монолитный компактный корпус.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

#148
Р. М. Назаркин, Н. В. Петрушин, А. М. Рогалев
СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА ЖС32-ВИ, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДАМИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, ГРАНУЛЬНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ И СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ
Рассмотрены особенности структурно-фазового состояния никелевого жаропрочного ренийсодержащего сплава ЖС32-ВИ, полученного методами: направленной кристаллизации монокристаллов, гранульной металлургии и селективного лазерного сплавления.
Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.3. «Технологии атомизации для получения мелкодисперсных высококачественных порошков сплавов на различной основе для аддитивных технологий и порошков припоев для пайки» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)
http://viam-works.ru/plugins/content/journal/uploads/articles/pdf/1063.pdf
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

#149
http://www.sdelanounas.ru/blogs/93419/#cut
ЦитироватьНа базе Казанского авиационного завода запущен центр 3D технологий
 
    [/li]

Объединенная авиастроительная корпорация и компания Центр Цифровых технологий запустили работу центра 3D печати и литейное производство в Казани. Цифровое и литейное производство на базе Казанского авиационного завода им. С.П.Горбунова (входит в ПАО Туполев) — первое, которое создают предприниматели в рамках новой индустриальной модели ОАК в Татарстане.
Новое производство расположено на площадях двух авиастроительных предприятий Казани — КАЗ им. С.П.Горбунова (литейное производство) и ОКБ им. Симонова (3D печать). ЦЦТ оснащен компьютерным рентгеновским томографом, позволяющим получать трехмерное изображение объектов, проводить рентгеновский анализ дефектов, внутренней структуры и неразрушающий контроль литья.
Центр цифровых технологий создал более 40 новых высококвалифицированных рабочих мест, около половины сотрудников — студенты последних курсов или выпускники Казанского авиационного института, часть сотрудников — металлурги КАЗ им. С.П.Горбунова.
На 3D-принтере происходит печать литейных форм заготовок для авиации и других отраслей машиностроения. Машина слой за слоем из песка и фурановой смолы формирует геометрию литейной формы любой сложности, толщина слоя при этом составляет всего 0,28 мм, а точность позиционирования печатающей головки (которая очень похожа на ту, что можно увидеть в струйном принтере, но значительно больше в размерах) составляет до 0,1 мм. Расчеты проводятся на вычислительном кластере мощностью 12 терафлопс.
Высокоточный лазерный 3D-сканер ATOS III TRIPLE SCAN XL, оснащенный системой AtoS tritop для сканирования крупногабаритных объектов, используя отраженное лазерное излучение, позволяет быстро получить 3D-модель объекта с точностью до 2 микрон.
«3D печать — одна из самых перспективных технологий в машиностроении, в Казани мы запустили первый проект со сторонними инвесторами. Переход на новые 3D технологии позволил заменить устаревшее оборудование новым и запустить работу литейного производства после трехлетнего перерыва», — отметил технический директор ОАК Юрий Тарасов. Использование цифровых технологий помогло сократить сроки и стоимость создания форм для деталей в пять-шесть раз.
«Идею создания такого производства продиктовал рынок — на нем отсутствовали доступные для широкого круга потребителей высокотехнологичные производства по изготовлению литых заготовок, при этом обязательным требованием рынка было качество и время, за которое может изготавливаться отливка», — говорит генеральный директор Центра Цифровых Технологий Эльбрус Магдеев.
    [/li]

    [/li]

http://www.uacrussia.ru/ru/press-center/news/oak-i-tsentr-tsifrovykh-tekhnologiy-zapustili-tsentr-3d-tekhnologiy-v-kazani
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Дем

ну Центр-то создали, только вот почему-то на их сайте ни слова о приёме заказов на изготовление чего-либо.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Salo

"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

"Были когда-то и мы рысаками!!!"

dmdimon

http://tass.ru/sibir-news/4251429

Российские специалисты создали прототип первого в стране 3D-принтера для печати крупных металлических изделий ...
.... У нас металл подается в виде проволоки, а подача энергии - электронный луч. Это позволяет обеспечить высокую производительность - речь идет о килограммах в час, в то время как другие методы позволяют делать килограммы в сутки...
... Технология позволяет использовать тугоплавкие материалы (титан, тантал, вольфрам - прим. ТАСС): преимущество электронно-лучевого метода в том, что процесс происходит в вакууме, поэтому нет процессов окисления. Можно комбинировать материалы - создавать детали с заданной управляемой внутренней структурой...
... весом до 1 тонны и объемом до 3 кубометров...
push the human race forward

Salo

https://www.aviaport.ru/digest/2017/06/06/452073.html
ЦитироватьВ Перми появится Центр аддитивных технологий

На территории "Пермских моторов" в главном корпусе предприятия создается Центр аддитивных технологий. Это совместный проект "ОДК-Пермские моторы" и "ОДК-Авиадвигатель".

В настоящее время подготовлено помещение под новое оборудование: один станок уже установлен, и, согласно планировочному решению, ожидается еще восемь единиц техники. Проект разбит на два этапа: работы по реконструкции помещения, приобретение и установка оборудования, и в 2018-м году - введение в действие еще одного помещения с большими машинами-принтерами, которые будут использоваться для изготовления деталей малоэмиссионной камеры сгорания (МЭКС).

Существует перечень деталей, изготавливаемых по аддитивным технологиям, которые используются в авиадвигателе нового поколения ПД-14. Основная номенклатура - это завихритель камеры сгорания, а также премиксеры МЭКС для производства двигателей промышленного применения. В дальнейшем номенклатуру изделий планируется расширить - производить детали внешней обвязки двигателя - теплозащитные панели, кронштейны, секторы.

До последнего времени завихрители для двигателей опытной серии ПД-14 изготавливались во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ). В ближайшее время технологии и лицензия на их производство будет передана в "ОДК-Авиадвигатель" и "ОДК-Пермские моторы". Таким образом, в Перми будет налажено серийное производство деталей по самым новым прогрессивным технологиям.

Виктор Мартынов, технический директор АО "ОДК-Пермские моторы":

- Применение аддитивных технологий позволит не только снизить себестоимость изготовления деталей (а значит и производимых заводом двигателей), но и выпускать детали сложной конфигурации, которые невозможно получить стандартными методами производства - литьем, штамповкой и т.д. Большой плюс и в снижении трудоемкости обработки, минимизации влияния человеческого фактора.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.sdelanounas.ru/blogs/94843/
ЦитироватьВ России разработана аддитивная технология, в 100 раз более производительная чем иностранные аналоги  
    [/li]

Удивительное дело, но вообще все забыли, что мы с вами живем в железном веке. И этот железный век, как бы ни говорили сейчас о новых материалах, которые придут на смену металлическим материалам, о новых принципах создания изделий, в ближайшее время еще никуда не денется.
Длится этот железный век у нас с вами примерно последние 3500 лет, и за всё это время количество технологий обработки материала не увеличилось. Технологии менялись, но, как когда-то литейщики отливали наконечники стрел, так до сих пор такие технологии, как литье, очень широко используются в промышленности во всем мире. И эта промышленность сейчас построена в основном на технологиях литья и резанья. Сначала что-то отливается, потом это что-то режется, может быть, деформируется. Это так называемые технологии вычитания. Но, наверное, в последние 10-15 лет развивается новый комплекс технологий. Это не технологии вычитания, а это технологии сложения, или аддитивные технологии.
Спойлер
В отличие от технологий литья и резанья, аддитивное производство построено на добавлении материала. Изделия создаются за счет добавления металлического порошка, либо металлической проволоки, либо металлического расплава туда, куда нужно. И такой подход позволяет, с одной стороны, очень здорово экономить материал, а с другой стороны, совершенно революционным образом повышать производительность процессов. И то, что раньше делалось месяцами, сейчас может делаться за часы. И третье, что дают аддитивные технологии и что невозможно получить по-другому, — это возможность создавать изделия такой формы, которую никакие традиционные технологии принципиально создать не могли. То, что я сказал, сейчас, наверное, уже является общим местом, потому что аддитивные технологии на слуху в последние годы. Но от общих мест, от общих положений до конкретной реализации еще довольно далеко, и это обозначает путь, который можно пройти. Идти по этому пути интересно, и на этом пути тех, кто по нему пойдет, ждут не только приключения духа, но и интересные, опять же жизненные поражения и победы.
Сейчас основной из аддитивных технологий, использующихся человечеством, является технология послойного выращивания. Материал для этих технологий приготавливается в виде порошков. Потом из этих порошков создаются тонкие слои, в тонких слоях, там, где нужно, материал расплавляется либо просто нагревается, чтобы новый слой приплавился либо припекся к старому. Потом обработанный слой покрывается новым слоем порошка, и процесс повторяется. Так работают хорошо известные машины по технологиям SLS или SLM, и практически всё, что сейчас имеется в виду под аддитивными технологиями, относится к этим двум технологиям. И всё вроде бы неплохо. Действительно, таким образом можно выращивать изделия почти произвольной формы с очень высокой точностью, в реальности не уступающей точности механической обработки, из достаточно широкого спектра материалов. Но на пути реального промышленного применения встают две вещи. Вещь первая — это низкая производительность послойных технологий.
В реальности производительность машин для послойного выращивания ограничена десятками, редко — сотнями грамм в час. В принципе приемлемо, если, конечно, не нужно создать изделие весом 200 килограмм, например любимую нами среднюю опору газотурбинного двигателя. Тогда получается, что срок производства этой опоры по технологии послойного выращивания составит примерно 600 часов. Вряд ли кто-то способен выждать столько времени, и вряд ли можно обеспечить непрерывную работу технологической установки на протяжении 600 часов. Второй момент — то, что эта опора является изделием диаметром примерно два метра, таких послойных машин просто нет. Невозможно такую точную механику, которая нужна для этих послойных машин, в таком масштабе организовать. А вторая причина, которая является проблемной при внедрении аддитивных технологий, — это качество материала, которое при послойном выращивании получается. Дело в том, что эти порошинки, из которых состоит слой, довольно здорово ослабляют лазерное излучение, использующееся для оплавления порошка в слое, и получается так, что температура верхних порошинок и температура нижних различается. И если мы хотим с гарантией расплавить низ, то мы должны перегреть верх. А если мы не хотим вскипятить верх (а кипение на поверхности — это разбрызгивание и формирование дефектов), то мы низ должны недоплавить. В итоге у нас получаются поры.
Поры — это внутренне присущий всем послойным технологиям дефект. С ними можно бороться, их можно устранять последующим изостатическим прессованием — это когда изделие помещается на долгое время в горячую газовую камеру с очень высоким давлением. Поры таким образом медленно пластически залечиваются. Но технология крайне дорогая, а все-таки реальная промышленность состоит из двух вещей: наполовину, конечно, из техники, а наполовину из экономики, и всё должно быть дешевым. На фоне этих сложностей существует еще одна аддитивная технология.
Технология, которую мы называем прямым лазерным выращиванием, которая свободна от очень многих недостатков послойных технологий. Что это такое? Это технология, основанная на подаче порошка в зону выращивания с помощью газопорошковой струи, специальным образом сформированной в пространстве. Поток газа несет частички порошка. Этот поток газа должен быть правильно организован в пространстве, а плотность частичек порошка должна быть правильно организована внутри этой струи. Не так просто такую струю, которая нужна для выращивания, сделать. Но если такую струю сформировать и направить либо вдоль этой струи, либо под углом к ней сфокусированное лазерное излучение, то мы получаем возможность нагревать и частично оплавлять частички порошка в струе. Тогда, попадая на мишень, в ту зону, где выращивается изделие, эти частички сплавляются друг с другом, но почти от каждой частички остается одно маленькое твердое ядрышко, играющее крайне важную роль.
Процесс выращивания жаровой трубы.
 https://youtu.be/8RIef19bmuQ
https://youtu.be/8RIef19bmuQ
Дело в том, что эти нерасплавившиеся остатки порошинок становятся центрами новой кристаллизации. В таком случае кристаллизация расплава идет не от поверхности, на которой лежит расплав, а из объема. Объемная кристаллизация при прямом лазерном выращивании — это залог получения мелкозернистой структуры металла. А мелкозернистая структура металла позволяет получать механические свойства выращенных таким образом изделий практически на уровне проката или покова в зависимости от материала, чего никакие другие аддитивные технологии в реальности получить не позволяют, потому что послойная технология всё же обеспечивает структуру, близкую к структуре отливки или микроотливки. Это первый из больших плюсов технологии прямого выращивания. Почти нет проблем со структурой и свойствами выращиваемого материала.
Второй существенный момент — нет пространственных ограничений, потому что рабочим инструментом является технологическая головка, которая объединяет в себе две вещи: сопло для подачи газопорошковой струи и объектив, фокусирующий лазерное излучение. Но это небольшой и нетяжелый инструмент. Его можно дать, например, в руку роботу. И насколько хватит размаха у руки робота, настолько можно вырастить изделие (размах рук робота сейчас практически уже ничем не ограничен). Еще одно ограничение — это ограничение на внешнюю атмосферу. Всё же металл горячий, металл расплавленный. Хорошо бы защитить его от взаимодействия с активными газами. Но не существует больших проблем создать камеру, заполнить ее аргоном, и такие установки — робот с инструментом в руке, камера, заполненная аргоном, и система управления, — на мой взгляд, и являются сейчас самыми перспективными в аддитивных технологиях. Это уже даже не столько завтрашний день, сколько частично сегодняшний, они уже есть в металле. И третье, что для такой технологии замечательно, — она высокопроизводительна.
В реальности это скорости выращивания изделия, которые измеряются не в граммах в час, а в килограммах в час. Это значит, что тяжелое изделие можно сделать за смену-две...
— Так вот, все, что здесь стоит на показ, — продолжает Глеб Андреевич, — не отлито, не отштамповано, а выращено. Это, например, корпус камеры сгорания. Раньше его неделю делали путем вальцовки и механической обработки. Мы растим этот корпус за три часа. Производительность в 100 раз выше той, что есть сейчас. На Международной выставке «ИННОПРОМ», что в июле [2015 года — shed ] прошла в Екатеринбурге, мы демонстрировали примеры изделий, полученных прямым лазерным выращиванием. Скажете, кто сегодня только не занимается аддитивными технологиями? Согласен. Многие уже умеют растить изделие со скоростью 150 граммов массы в час, а у нас — килограммы за то же время. Плюс все, что выстраивается лазером послойно, получается пористым. Для упрочнения надо деталь помещать в газостат и под высоким давлением при высокой температуре долго ее прессовать. Эта операция очень дорогая. А у нас сплошность получается сразу 100 процентов.
«Фишка» заключена в фундаментальной физике движения двухфазных потоков при переносе порошка газовой струей. В ИЛиСТ научились организовывать достаточно длинные ламинарные участки газовых струй, которые несут порошок, и умеют хорошо управлять его переносом и плавлением. Да так, что материал частично наследует структуру и свойства порошка, из которого выращивают изделие. Например, если порошок, из которого выращивают деталь, имел размер субструктурного блока 50 нанометров, то по окончании выращивания и кристаллизации получают размер блоков 100 нанометров. Крупнее вдвое, но, судя по испытаниям, механические свойства полученных изделий — на уровне проката. И таким путем можно делать реально большие вещи, скажем опоры авиационных двигателей, блиски — диски с лопатками. Причем если обычно на изготовление прототипа нового двигателя уходят годы, то при использовании новой технологии это удастся сделать в 100 раз быстрее. Вот это и есть настоящее импортозамещение...
Созданием подобных технологий занимаются и другие компании — американская Optomec, французская BeAM Machines, немецко-японский концерн DMG-Mori. «Мы видим, что есть нечто похожее — это общее движение, и наивно было бы полагать, что мы одни такие умные во всём мире. Во всяком случае, мы не отстали. Скорее, даже впереди...
— В чем эффективность вашей машины, — спрашивает Туричина журналист.
--- В эти наши машины заложены две важные вещи: устойчивость выращивания и бешеная производительность. Мы сейчас очень сильно превосходим всех по производительности.
Всё, о чём сказано выше в одном кратком видеоролике.
https://youtu.be/v3g9KePxQeU
https://youtu.be/v3g9KePxQeU
Процесс выращивания средней опоры газотурбинного двигателя
https://youtu.be/duvFRg_GI-0
https://youtu.be/duvFRg_GI-0
Выращивание шпангоута.
https://youtu.be/tCaTbfnbhtc

На основе этой технологии Объединённая Судостроительная Корпорация уже в этом году планирует получить установку для выращивания судовых винтов любых размеров.
https://youtu.be/5m7eTB6RKc8
https://youtu.be/5m7eTB6RKc8
В качестве источника взял информацию собранную автором Shed с Афтершока. Но также добавлю сюда новость от журнала Эксперт, о планах по производству судовых винтов с помощью технологии прямого спекания, из-за которой я и решил разместить этот пост.
Представьте себе, авиационный двигатель за одну неделю!
 
https://aftershock.news/?q=node/501407&full
[свернуть]
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

#156
http://www.gkn.com/en/newsroom/news-releases/aerospace/2017/gkn-delivers-revolutionary-ariane-6-nozzle-to-airbus-safran-launchers/
ЦитироватьGKN delivers revolutionary Ariane 6 Nozzle to Airbus Safran Launchers
    [/li]
  • First nozzle in flight configuration with laser-welded technology and additively manufactured structures
  • 90% reduction of component parts, 40% reduction of costs and 30% reduction of production time
  • Dedicated manufacturing center of excellence to be opened  in Trollhättan, Sweden in 2018
GKN Aerospace has delivered the first advanced Ariane 6 nozzle (SWAN) to Airbus Safran Launchers in France for the Vulcain 2.1 engine. The new state of the art nozzle, which measures 2.5m in diameter incorporates innovative technologies with higher performance, lower lead times and substantial cost reduction. Large scale use of laser welding and laser metal deposition (additive manufacturing) for key structural features resulted in 90% reduction of component parts, taking it down from approximately 1000 parts to 100 parts. A demonstrator nozzle has already been successfully trialled in a full-scale engine nozzle test as part of the European Space Agency's Ariane  Research and Technology Accompaniment (ARTA) Program. Now the flight configuration nozzle will be mounted in France to the Vulcain 2.1 engine for a test in Germany. The Ariane 6 is scheduled to enter service in 2020. Airbus Safran Launchers is the prime contractor and GKN's customer in this development program funded by the European Space Agency.
GKN Aerospace will manufacture the nozzle in a new highly automated manufacturing centre in its facility in Trollhättan, Sweden, which is scheduled to open in 2018.

In total GKN Aerospace will provide five complex sub-systems for each Ariane 6 rocket, including four turbine assemblies for the two engines, generating power for the hydrogen and oxygen fuel systems.
Sebastien Aknouche General Manager Space, GKN Aerospace Engine Systems said:
"We are proud to be part of the Ariane 6 team. The advanced nozzle manufactured with breakthrough technologies is a true innovation. With the support of the Swedish National Space Board, we participated in the initial engine demonstrator programs. This allowed us to work with our customer to prove the great added value that innovative technologies like additive manufacturing have for the design and production processes in the space and aerospace industry."
GKN Aerospace's Space business unit, in Trollhättan, Sweden, has been active in the Ariane program from its inception in 1974 and has made over 1,000 combustion chambers and nozzles as well as over 250 turbines for the Ariane rocket to date. Today it is the European centre of excellence for turbines and metallic nozzles, having contributed to the programme at every stage of initial research and development through cooperation with academia to the serial production.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

https://ria.ru/interview/20170630/1497580691.html
ЦитироватьАндрей Григорьев: в России происходит революция в 3D-печати на производстве
11:00 30.06.2017

© Фото : ФПИ

Аддитивные технологии способны полностью изменить существующее производство, особенно в авиакосмической промышленности, ракетостроении и медицине. О революции в проектировании и производстве высокотехнологичной продукции с помощью трехмерной печати в интервью РИА Новости рассказал генеральный директор Фонда перспективных исследований Андрей Григорьев.

— Расскажите, пожалуйста, как внедряются аддитивные технологии в России. Как можно охарактеризовать этап, на котором мы находимся?

— За последние несколько лет в России произошел очень быстрый скачок в развитии аддитивных технологий. По сути, сегодня происходит революция в проектировании и производстве высокотехнологичной продукции, потому что аддитивные технологии коренным образом меняют производственные процессы. Сегодня на многих предприятиях уже изготавливаются детали методом аддитивных технологий, в том числе сложноконструкционные, например для двигателей. Мы находимся на том этапе, когда большое количество самых разных изделий, изготовленных методом трехмерной печати, уже прошли испытания и используются, например, в авиа- и ракетостроении, а также в медицине.Необходимо увеличивать долю таких изделий в производстве высокотехнологичной продукции, а также системно подойти к вопросам, связанным с их сертификацией и серийным производством.
На многих российских предприятиях и в лабораториях научных организаций уже работает аддитивное производство полного цикла, начиная с разработки и производства порошковых композиций и заканчивая аттестацией готовых изделий. Порошковые композиции отечественного производства активно используются, хотя совсем недавно почти все сырье для 3D-печати было импортным: оно поставлялось вместе с зарубежным оборудованием, которое могло работать только с определенными материалами. Это сильно затрудняло работу исследователей и инженеров, которые не могли изменять настройки оборудования и влиять на свойства сырья и конечной продукции. Сегодня российские порошки для 3D-печати производятся рядом предприятий и уже есть не только изготовленные из них отдельные детали, но и целые агрегаты. При этом, говоря о сырье для аддитивных технологий, подразумеваются не только металлические порошки, но также полимеры с уникальными характеристиками и другие материалы.

— Отмечают, что в области аддитивных технологий Россия значительно отстает от тех стран, где аддитивные технологии уже давно внедряются в производство. Что можно сделать для того, чтобы преодолеть этот разрыв?

— Для России критически важно быть конкурентоспособной на новых рынках. В связи с этим можно констатировать, что, несмотря на заметные успехи производителей сырья и оборудования, наших ученых, государственных корпораций и других участников отрасли, этих отдельных усилий и успехов пока недостаточно.Сегодня компетенции, критически важные для развития аддитивных технологий в России, неравномерно распределены между НИИ, государственными корпорациями, крупными компаниями. Однако достижение качественных результатов, постоянное улучшение качества изделий и совершенствование производственных процессов невозможно без новых форматов работы. В рамках научно-практической конференции, которая была организована ФПИ на форуме "Технопром-2017" в Новосибирске для обсуждения практических аспектов внедрения аддитивных технологий, была предложена модель консорциумов в качестве новой организационной и управленческой формы. Такие форматы сотрудничества позволяют создать для всех участников отрасли единую информационную среду, где они смогут взаимодействовать и сотрудничать в том числе в рамках выполнения комплексных проектов. Только так можно сократить дистанцию от разработки и внедрения отдельных решений к созданию и масштабированию производств нового типа с технологическими решениями полного цикла — от проектирования и создания металлических и полимерных порошков до сертификации конечной продукции. На форуме "Технопром" говорилось о том, что в рамках госкорпорации "Ростех" принято решение о создании единого центра аддитивных технологий: все участники отрасли осознают необходимость объединять усилия и ресурсы и уже делают важные шаги в этом направлении.

— Аддитивные технологии — активно развивающаяся, но пока еще новая область для российских производителей. Как она регулируется сегодня в России?

— Разработка требований к материалам для 3D-печати, сертификация и создание нормативной базы — это целый блок вопросов, по которым сегодня идет активная работа. По итогам 2016 года были утверждены несколько национальных стандартов, в ближайшее время появятся и другие. Активно идет работа по формированию требований к производителям сырья — порошковых композиций.

— Как можно охарактеризовать самые сложные препятствия на пути развития аддитивных технологий в России?

— Ключевые, хотя и не единственные вопросы — это создание отечественного оборудования и сырья для 3D-печати, программное обеспечение для такого оборудования, а также подготовка специалистов для производств с большой долей аддитивных технологий.
Оборудование для печати изделий с помощью аддитивных технологий сегодня уже производится в нашей стране, однако еще совсем недавно почти все используемое в России оборудование изготавливалось и закупалось за рубежом. Такое оборудование поставлялось в основном с жестко заданными режимами работы и могло работать только на том сырье, которое поставлялось в комплекте.
Проблема оборудования тесно связана с вопросами программного обеспечения для установок 3D-печати: все импортное оборудование поставляется со своим ПО, которое, например, позволяет варьировать режимы работы и другие настройки в очень узком диапазоне. Для развития технологий 3D-печати необходимо создавать программы для моделирования самых разных процессов, в том числе для процесса термообработки и управления технологиями синтеза. Многие участники рынка создают собственные программные продукты, которые позволяют успешно решать локальные задачи, однако для решения глобальных вопросов развития отрасли такие программные продукты должны унифицироваться, интегрироваться.Для того чтобы в России появлялись квалифицированные специалисты в области аддитивных технологий, необходимо разрабатывать профессиональные стандарты, квалификационные требования. Это потребует не только сотрудничества вузов и отрасли в части разработки самих стандартов, но и более активной интеграции вузов и высокотехнологичных производств для совместной разработки образовательных программ: учитывая темпы развития современных технологий, в том числе технологий 3D-печати, за 4-6 лет обучения в отрыве от реальной работы в лаборатории или на производстве студент приобретет компетенции, которые к моменту его выпуска уже могут оказаться невостребованными. Поэтому, говоря о подготовке специалистов, мы снова отмечаем необходимость объединения усилий и появления новых форматов взаимодействия федеральных органов исполнительной власти, государственных корпораций, высокотехнологичных производств, университетов и научных организаций.

— Какие проекты по аддитивным технологиям сегодня ведет Фонд перспективных исследований?

— Развитие аддитивных технологий — область на стыке нескольких научных областей, поэтому проекты реализуются по нескольким направлениям работы фонда. В рамках одного из наших проектов создается оригинальная установка для параллельного спекания трехпорошковых композиций, а также разрабатывается комплекс управляющих программ для этой установки.
Кроме того, создаются сами металлопорошковые композиции с уникальными свойствами для производства сложнопрофильных деталей машин и механизмов. По прочности и другим ключевым характеристикам конечная продукция, произведенная аддитивным способом из такого сырья, будет превосходить аналоги, которые изготавливаются традиционными способами. В рамках этого проекта уже была подтверждена работоспособность малогабаритного газотурбинного двигателя, узлы и агрегаты которого изготовлены аддитивным методом из разработанных металлопорошковых композиций.
Другой проект фонда нацелен на разработку технологии, которая позволит управлять свойствами полимеров на молекулярном уровне, и на создание оборудования для работы с новыми материалами. В рамках этого проекта создаются уникальные рецептуры и технологии получения высокопрочных полимеров и композитов на их основе, а также отрабатываются технологические режимы 3D-печати. Результатом проекта станет появление стратегически важных технологий получения перспективных полимеров, обладающих высокой прочностью, устойчивостью к радиации и другими свойствами, которые еще несколько лет назад могли казаться невероятными.Новые материалы найдут применение в самолето- и ракетостроении, автомобилестроении и медицине (полимеры являются биосовместимыми), нефтегазовой отрасли, а также при создании оборудования, работающего в экстремальных температурных условиях, в том числе в условиях Арктики и в космосе.
Прямое отношение к развитию аддитивных технологий в России имеет наш проект "Гербарий": по сути, в рамках проекта был сформирован конструктор для создания отечественных программных продуктов и разработки новых программных решений. "Гербарий" — это удобная среда разработки как для крупных предприятий, так и для небольших технологических компаний и стартапов, которые смогут разрабатывать на новой платформе программное обеспечение для аддитивных технологий.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

https://ria.ru/science/20170622/1497084141.html
ЦитироватьПервый в РФ 3D-принтер для печати крупных изделий для космоса показали в Томске
14:16 18.05.2017
https://video.img.ria.ru/Volume37/mp4/2017/05/18/2017_05_18_Interstellar3DprinterRIA_xvmwlhsf.os3.mp4
Презентация первого в России 3D-принтера для производства крупногабаритных металлических изделий размером до трех кубических метров прошла на IV Форуме молодых ученых U-NOVUS в Томске.

Устройство предназначено для печати предметов весом до тонны и размером до трех кубических метров в удаленных районах на земных, космических и лунных станциях.

В принтере реализована высокопроизводительная технология 3D-печати металлических изделий — электронно-лучевая аддитивная технология (ЭЛАТ). Она позволяет выращивать/формировать изделия даже из трудносплавляемых сплавов (титана, тантала, вольфрама) со скоростью до девяти килограммов в час.

По словам представителя одной из компаний, принимающей участие в разработке, в результате получается абсолютно сплошной однородный материал, свойства которого в некоторых случаях выше, чем у обычных литейных материалов, потому что фактически переплавка происходит в вакууме.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

https://ria.ru/science/20170622/1497084141.html
ЦитироватьУченые из РФ представят первый в мире 3D-принтер для печати тремя металлами
14:34 22.06.2017

© РИА Новости / Таисия Воронцова
 
НОВОСИБИРСК, 22 июн — РИА Новости. Российские ученые представят в начале 2018 года первый в мире 3D-принтер для печати тремя металлами, сообщили РИА Новости в Фонде перспективных исследований (ФПИ)."Лаборатория аддитивных технологий и проектирования материалов – совместный проект ФПИ, Минобрнауки, Нижегородского госуниверситета и Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ — закончит в начале 2018 года разработку первого в мире 3D-принтера, печатающего тремя металлическими порошками", — говорится в сообщении.
Как заявил на форуме технологического развития "Технопром-2017" руководитель лаборатории, директор Научно-исследовательского физико-технического института Нижегородского госуниверситета (НИФТИ ННГУ) Владимир Чувильдеев, в настоящий момент такая машина существует и сегодня создаются программы, которые позволят получать высокое качество изделий на этой машине."Разработчики смогут изготавливать 3D-принтеры под разные задачи, в частности для производства медицинских протезов. Машин, печатающих несколькими порошками, в мире пока нет. В Германии подобные разработки начали в 2016 году. У нас есть опережение, по крайней мере, на год", — сказал Чувильдеев. Научная идея, которая лежит в основе новой технологии 3D-печати металлических изделий, создаваемой лабораторией аддитивных технологий и проектирования материалов, появилась около пяти лет назад у группы ученых – сотрудников НИФТИ ННГУ.
"Тогда и возник замысел создания многопорошкового 3D-принтера, который позволит в каждой "точке" создаваемого изделия получать нужный состав и, следовательно, обеспечивать необходимые физико-механические свойства", — уточнили в ФПИ.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"