В МАИ создали технологию очистки аддитивных деталей космических аппаратов

Московский авиационный институт, 18 июля 2023 года

Учёные Московского авиационного института разработали перспективную технологию очистки промышленных деталей, получаемых селективным лазерным сплавлением (СЛС). Работа велась на примере образцов теплообменников из алюминиевого сплава AlSi10Mg ракетно-космической корпорации «Энергия», которые применяют в том числе на космических кораблях.

Селективное лазерное сплавление — один методов аддитивного производства, который осуществляется по принципу 3D-печати с помощью лазеров высокой мощности для создания трехмерных физических деталей за счёт сплавления металлических порошков лучом лазера. Эта новая технология становится всё более востребованной в промышленности благодаря высокой скорости производства и возможности изготавливать детали различных геометрических форм на одном оборудовании.

Однако она имеет и ряд недостатков. Поверхность готовых изделий характеризуется высокой шероховатостью, а также наличием налипших частиц порошка на поверхности готовой детали. В результате чего требуется дополнительная постобработка поверхности.

— РКК «Энергия» занялась созданием теплообменников по СЛС-технологии. И столкнулась с проблемой во время испытаний в космосе. Из-за наличия частиц порошка с низкой адгезией к поверхности на внутренних поверхностях теплообменника, система обеспечения теплового режима гораздо быстрее выходила из строя. Это связано с тем, что в процессе работы системы, частицы порошка отрывались от поверхности, что приводило её к засорению. Данная проблема значительно сокращает срок службы системы теплого обеспечения с теплообменниками, полученными селективным лазерным сплавлением, по сравнению с традиционными, которые могут работать 10-15 лет, — рассказала автор работы, аспирантка кафедры № 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ Мария Еремкина.

Маёвская технология очистки позволила снизить шероховатость поверхности образцов на 20-25% и очистить поверхность внутренних каналов от налипших частиц порошка. Предложенная методика включает в себя три последовательных этапа химической очистки детали — травление, осветление и матирование.

— Сами по себе эти способы очистки хорошо известны. Образец последовательно помещают в различные растворы на определенное время при повышенной температуре. За счёт этого очищается поверхностный слой. Но уникальность нашей работы в том, что их раньше не применяли для деталей, полученных селективным лазерным сплавлением. Мы сумели подобрать оригинальные химические составы с оптимальной концентрацией. Также мы на практике определили, сколько времени держать образцы в растворе. Это важно, потому что если их передержать, поверхность начинает деградировать с существенной потерей массы, — подчеркнула Мария Еремкина.

Для исключения коррозии деталей после такой трёхэтапной очистки учёные МАИ предложили защитить поверхность нанесением химического никель-фосфорного покрытия. Результаты эксперимента показали положительный результат — на поверхность внутренних каналов было осаждено никель-фосфорное покрытие с толщиной слоя 8-10 мкм. Данное покрытие характеризуется повышенной коррозионной и износостойкостью, повышенными физико-химическими характеристиками.

Помимо РКК «Энергия» интерес к разработке проявили в Центральном институте авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ). Они передали специалистам МАИ для исследований образцы теплообменников собственного производства.

Все работы ведутся на базе оборудования кафедры № 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ. Технологию нанесения покрытий и растворы разработала Мария Еремкина под руководством профессора Ирины Асланян. С проведением экспериментов и продвижением технологии на конференциях помогает студент института № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» МАИ Дэвид Якубов.

При этом работа учёных по повышению долговечности готовых изделий продолжается. Результаты новейших исследований заняли первое место на XLIX Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения» по сектору «Технологии изготовления двигателей летательных аппаратов и энергетических установок».




Сообщения компаний:

Кадры для космоса: в МАИ подготовят более 2100 специалистов по проектированию, эксплуатации и обработке данных со спутников
Московский авиационный институт

Red Wings впервые открыла рейс из Екатеринбурга в Апатиты – к горнолыжным склонам Хибин
АО "Ред Вингс"

Разработки предприятий ОДК получили награды премии «Авиастроитель года»
АО "ОДК"

Shohin Airlines открывает маршруты, соединяющие регионы Таджикистана
Авиакомпания Shohin Airlines

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» признали лучшим в сфере обеспечения транспортной безопасности
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Международный аэропорт Владивосток увеличил пассажиропоток по итогам десяти месяцев 2026 года на 10%
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Ростех создал электродвигатели для беспилотников и роботов втрое легче прежних моделей
Госкорпорация Ростех

AZUR air выполнила первые в зимнем сезоне рейсы на Пхукет со средней загрузкой 98,4%
Авиакомпания AZUR air

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за октябрь 2026 года
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот расширяет географию «Полётного абонемента»
ПАО "Аэрофлот"

ОДК удостоена премии «Сделано в России – 2026» за создание новейшего авиадвигателя ПД-8
АО "ОДК"

ОДК перешла на единые стандарты оборудования для 3D-печати деталей двигателей
АО "ОДК"

Первые шаги в карьере – с аэровокзалом «Южно-Сахалинск»: главная авиагавань приняла на практику новый поток островных студентов
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Аэропорт Владивосток отмечает День качества: в центре внимания — пассажир и его комфорт
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Аэроэкспресс, Роскосмос и Cosmos Selection Москва Шереметьево Аэропорт 5* провели экскурсию по звёздному небу
ООО "Аэроэкспресс"

Ростех оснастил аэродром в Санкт-Петербурге новым комплексом управления полетами
Госкорпорация Ростех

Авиакомпания NordStar презентовала зону регистрации для пассажиров с детьми в аэропорту Домодедово
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Аэрофлот провёл встречу с официальной делегацией Международной ассоциации воздушного транспорта (ИАТА)
ПАО "Аэрофлот"

Сотрудники ОДК-Салют отмечены наградами научно-технической конференции им. А.Я. Березняка
АО "ОДК"

Эмирейтс расширяет географию полетов с Премиальным экономическим классом и предлагает больше возможностей для путешествий в теплые страны этой зимой
Авиакомпания Emirates