ЦНИИТМАШ напечатал на 3D-принтере головной образец детали для ОКБМ Африкантов

Понедельник, 02 июля 2018

По заказу ОКБМ Африкантов специалисты института технологии поверхности и наноматериалов АО «НПО «ЦНИИТМАШ» (оба предприятия входят в машиностроительный дивизион Росатома – Атомэнергомаш) провели научно-исследовательские работы по возможности печати детали «Колесо». Изделие изготовлено с помощью установки послойного наращивания методом селективного лазерного плавления для установления тождественности по всем параметрам и свойствам между аналогичными деталями. 

В рамках данной НИР ЦНИИТМАШ разработал технологию по доведению плоских и криволинейных поверхностей детали типа «Колесо» с помощью финишной обработки до требований по шероховатости и провел химический анализ металлического порошка 12Х18Н10Т для подтверждения его химического состава. Также ЦНИИТМАШ изготовил головной образец детали на созданном в ЦНИИТМАШ первом отечественном 3D-принтере SLM для изготовления металлических изделий. 

Уникальность проекта заключается в том, что впервые в работе был применен металлический порошок отечественного производства – он имеет специальную форму и фракцию для обеспечения качественного сплавления. Более того, опытный образец рабочего колеса для насоса методом 3D-печати также был изготовлен в России впервые. Данная НИР позволит определить дальнейшие шаги по внедрению технологии 3D-печати для изготовления ответственных деталей. 

Директор института технологии поверхности и наноматериалов Владимир Береговский прокомментировал: «В процессе этой работы мы поняли, что наша установка и наши специалисты готовы к таким нестандартным задачам, к настолько сложной геометрии детали. Дальше речь идет о повышении точности изготовления изделия и получении прочностных механических характеристик, соответствующих характеристикам используемого сплава. Впереди по-прежнему много работы».  

Основными целями, стоящими перед данной НИР, являются разработка технологии по доведению плоских и криволинейных поверхностей детали до требуемых значений без использования станочного оборудования, а также поиск нового пути по созданию продукции электронасосов ЯРУ. Внедрение 3D-печати позволит в несколько раз сократить время изготовления деталей со сложной геометрией, поскольку их производство по субтрактивной технологии является трудоемким процессом. 

Процесс производства образца проходит в несколько этапов: на первом этапе порошок слой за слоем подается на платформу построения и наплавляется с помощью лазера. Затем изделие извлекают, дают ему остыть и аккуратно удаляют с его поверхности неиспользованный в этом цикле порошок (он пройдет через систему регенерации, и его можно будет применить повторно). После этого изделие проходит термообработку, отделяется от платформы построения и, при необходимости, шлифуется. 

Далее головной образец, отпечатанный по технологии ЦНИИТМАШ, пройдет в ОКБМ осмотр и рентгенографию. Изделие разрежут, оценят его плотность, однородность и другие необходимое характеристики. После этого с учетом замечаний ОКБМ Африкантов специалисты ЦНИИТМАШ изготовят второе колесо, которое испытают на стендах ОКБМ.