Учёные задумались об объединении технологии 3D-печати и штамповки. Возможно ли это? Как объеденить.
По результатам внутреннего конкурса Объединенной двигателестроительной корпорации «Шторм инноваций», одной из лучших разработок 2020 года признана технология гибридной аддитивной штамповки, разработанная в рыбинском ПАО «ОДК-Сатурн». 3D-печать заготовок из титанового сплава позволяет существенно повышать технологичность и экономическую привлекательность процесса штамповки лопаток.
В производстве сложнопрофильных деталей, таких как лопатки газотурбинных двигателей из титановых сплавов, широко применяется изотермическая штамповка. Для выполнения штамповки лопаток требуется предварительное фасонирование, то есть формование исходной прутковой заготовки. Как сообщает пресс-служба ОДК, группа специалистов рыбинского предприятия сформулировала техническую идею фасонирования лопаток с помощью технологий 3D-печати: заготовки печатаются методом селективного электронного-лучевого сплавления металлопорошковых композиций (EBM), в данном случае титанового сплава, а затем отправляются на штамповку. Процесс получил название «гибридная аддитивная штамповка».
Новый метод апробирован на базе серийного процесса штамповки лопаток направляющего аппарата двигателя SaM146 из титанового сплава ВТ6 с припуском под безразмерную обработку профиля пера. Программа направлена на отработку технологии получения высокоточных заготовок со стабильной геометрией, максимально приближенной к расчетной модели, с необходимым объемом, шероховатостью и структурой материала. Внедрение технологии предварительного формования заготовок методом селективного электронно-лучевого сплавления целесообразно при освоении новых изделий как дополнение к виртуальному моделированию в программе QForm 3D.
«Внедрение технологии изготовления фасонированных заготовок методом селективного электронно-лучевого сплавления позволяет существенно сокращать сроки и стоимость получения первых годных деталей на стадии опытно-конструкторских работ. Проведение натурных испытаний наряду с цифровым моделированием процесса штамповки позволяет на 100% подтверждать качество будущих заготовок лопаток до изготовления дорогостоящей штамповочной оснастки полного цикла обработки давлением», — рассказывает главный кузнец ПАО «ОДК-Сатурн» Никита Рассудов.
«Аддитивная технология электронно-лучевого сплавления имеет ряд преимуществ перед другими аддитивными технологиями высокого уровня технологической готовности. Данный процесс проводится в вакууме при высокой мощности излучения и высоких температурах рабочей зоны (до 1000 °C), что позволяет синтезировать детали с минимальными внутренними напряжениями, отсутствием пор, высоким качеством и стабильностью микроструктуры. Также эта технология имеет высокую производительность, минимальную стоимость и высочайшее качество используемой металлопорошковой композиции, получаемой по технологии центробежного распыления», — поясняет заместитель главного инженера опытного завода по аддитивным технологиям ПАО «ОДК-Сатурн» Денис Федосеев.
ПАО «ОДК-Сатурн» располагает парком аддитивного оборудования и внедряет аддитивные технологии в производство деталей камер сгорания, элементов внешней обвязки авиационных, морских и энергетических газотурбинных двигателей. Немалую долю в общем объеме аддитивного производства занимают детали и сборочные единицы испытательных стендов, приспособлений и специальных инструментов.
Не только в России печатают и изготавливают детали по-новому. Французский 3D-печатный гребной винт для тральщика тоже изготавливают новым методом.
В работах по внедрению технологии электронно-лучевого сплавления используется порошок из титанового сплава ВТ6, разработанный в ПАО «ОДК-Сатурн», прошедший паспортизацию во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) и внесенный в ограничительный перечень материалов, рекомендуемых к применению в авиадвигателестроении. Серийное производство металлопорошковых композиций по техническому заданию и техническому условию ПАО «ОДК-Сатурн» освоено рядом отечественных предприятий, включая Ступинскую металлургическую компанию (АО «СМК»), АО «Композит» и другие.
Источник: новинки 3D-печати от сайта 3DToday.ru
