Впервые в мире с помощью аддитивных технологий получен крупногабаритный узел авиационного двигателя

НИТУ "МИСиС", 2 сентября 2019 года

Создание конкурентоспособных авиационных двигателей невозможно без использования в их конструкции материалов и технологий нового поколения. Ученые СПбГМТУ и НИТУ «МИСиС» предложили использовать технологию прямого лазерного выращивания для создания внешнего кольца двигателя ПД-14. Первый экспериментальный образец заготовки был изготовлен в СПбГМТУ с использованием уникального оборудования собственной разработки.

«Прямое лазерное выращивание — аддитивная технология, которая позволяет значительно повысить эффективность производственного процесса. Например, корпус камеры сгорания для небольшого газотурбинного двигателя можно вырастить с нуля за 3 часа, в то время как при использовании традиционных технологий на изготовление уйдет около двух недель. В нашем случае для создания заготовки детали потребовалось около 130 часов, при том, что габариты заготовки составляют более 2х метров в диаметре. Масса заготовки уменьшилась более чем втрое. Это значит, что кардинально снижается объем последующей мехобработки, соответственно, сокращаются сроки изготовления, снижается производственная себестоимость, обеспечивая тем самым конкурентоспособность отечественных авиационных двигателей», — отметил один из разработчиков проекта директор института ЭкоТех НИТУ «МИСиС» Андрей Травянов.

Для создания внешнего кольца двигателя ПД-14 был использован титановый сплав, который в виде порошка газовой струей подавался под лазерный луч, оплавляющий его, обеспечивая послойный «рост» детали. В результате инженеры миновали стадии отливки, ковки и раскатки заготовки. Процесс производства ускорился на порядок, При этом механические свойства выращенного материала не уступают металлопрокату и значительно превосходят свойства литья, что подтверждено результатами механических испытаний, проведенных как в лабораториях НИТУ «МИСиС», так и в независимых лабораториях, включая Центральную заводскую лабораторию (ЦЗЛ).

Еще одно технологическое преимущество использования аддитивных технологий при создании авиадеталей — конструктор видит результаты в режиме реального времени, и может быстро вносить необходимые изменения. Процесс проектирования и создания новой техники с использованием данного метода ускоряется в десятки раз. Технология дает возможность комбинации нескольких газопорошковых струй и подачи различных материалов в зону выращивания, создавая тем самым изделия с градиентными свойствами, то есть одна часть детали может быть коррозионностойкой, а другая — жаростойкой, что особенно важно для аэрокосмической отрасли.

«Изготовлению этого образца предшествовали всесторонние теоретические и экспериментальные исследования: были разработаны математические модели процесса, проведено большое количество металлографических исследований, томографии и рентгенографии образцов, механических испытаний, определены оптимальные режимы и стратегии выращивания, изготовлено несколько макетов.В ходе выращивания опытного образца было применено несколько новых технических решений, которые в настоящее время находятся в стадии правовой защиты. Например, выращивание горизонтальным лазерным лучом, использование „динамической“ подложки для борьбы с образованием трещин, технологические приёмы увеличения производительности процесса, прогнозирование термических деформаций и их учет в технологической модели изделия при генерации управляющей программы для обеспечения требуемой точности построения.», — подчеркивает ответственный исполнитель проекта, зам. директора по научной и проектной деятельности Института лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ Евгений Земляков.

В настоящее время готовятся испытания полученного узла двигателя на базе одного из ведущих профильных двигателестроительных предприятий России. Начало промышленного производства запланировано на 2020 год. Полученный положительный опыт позволит также использовать разработанные технологии и при проектировании и изготовлении двигателя ПД-35.




Сообщения компаний:

За майские праздники в аэропорту Нижнего Новгорода обслужено более 64 тысяч пассажиров
АО УК "Аэропорты Регионов"

Новый рейс. Душанбе-Тбилиси
Авиакомпания Somon Air

Аэропорт «Гагарин» обслужил в майские праздники более 52 тысяч пассажиров
АО УК "Аэропорты Регионов"

В ЦАГИ испытали на прочность импортозамещенный киль самолета МС-21
ФАУ "ЦАГИ"

Аэрофлот на лето вводит дополнительный рейс между Москвой и Челябинском
ПАО "Аэрофлот"

Аэропорт Братск объявляет конкурс муралов
Аэропорт Братск

Авиакомпания «Аврора» увеличила количество рейсов из Красноярска в Улан-Удэ и Якутск
АО "Авиакомпания "Аврора"

Авиакомпания «Аврора» выполнит дополнительный рейс из Владивостока в Улан-Удэ
АО "Авиакомпания "Аврора"

В майские праздники аэропорт Елизово обслужил более 28 тысяч пассажиров
АО УК "Аэропорты Регионов"

У авиакомпании Smartavia новый амбассадор.
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Аэрофлот 1 июня запустит программу «Аэрофлот-Шаттл» между Москвой и Санкт-Петербургом
ПАО "Аэрофлот"

Основатели компании «Флай Дрон» расскажут о цифровом небе и потенциале беспилотных НПЦ
"Флай Дрон"

Кольцово обслужил в майские праздники около 330 тысяч пассажиров
АО УК "Аэропорты Регионов"

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за апрель 2024 года
ПАО "Аэрофлот"

Ученые ЦАГИ представили инновационную разработку на международном форуме-выставке «Беспилотная авиация – 2024»
ФАУ ЦАГИ

Аэрофлот увеличивает количество рейсов между Москвой и Антальей
ПАО "Аэрофлот"

Тамбовский завод КРЭТ выдал первые сертификаты по жилищной программе Ростеха
АО "КРЭТ"

Пассажиропоток аэропорта Красноярск за 4 месяца работы превысил миллион человек
Международный аэропорт Красноярск

Аэрофлот открывает регулярные рейсы из Москвы в Элисту
ПАО "Аэрофлот"

Эмирейтс Груп объявила о результатах 2023-2024 финансового года
Emirates