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:

Аэрофлот предложит моментальное фото на борту в День семьи, любви и верности
ПАО "Аэрофлот"

Новые горизонты: Уральские авиалинии и Сбер расширяют взаимодействие на индийском направлении
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Уральские авиалинии и аэропорт Кольцово подписали меморандум о строительстве нового ангара для российских самолетов
ОАО АК "Уральские авиалинии"

AZUR air обеспечила регулярность полетов на уровне 93,3% во втором квартале 2026 года
Авиакомпания AZUR air

Red Wings увеличила на 13% объемы перевозок на самолетах Ту-204/214
АО "Ред Вингс"

Студенты МАИ приступили к летней практике на КнААЗ
Московский авиационный институт

Авиакомпания «Победа» и Ульяновская фабрика Simbirsk Atelier разработали для клиентов не имеющий аналогов вкус шоколада
Авиакомпания "Победа"

Будем рядом в любом случае: команда аэровокзала «Южно-Сахалинск» изучила основные методы оказания первой помощи
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Международный аэропорт Шереметьево - лидер в сфере корпоративных коммуникаций: шесть наград в рейтинге «TOP – COMM 2026»
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Пассажирам Аэроэкспресса впервые раздадут ромашки в честь Дня семьи, любви и верности
ООО "Аэроэкспресс"

Новейший двигатель НК-36СТ-32 разработки ОДК вошел в топ-5 лучших промышленных проектов России
АО "ОДК"

Более 1 000 «Паспортов путешественника» получили маленькие пассажиры Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Международный аэропорт Владивосток провел деловую встречу с партнерами из Китая
АО "Международный аэропорт Владивосток"

ОДК впервые представила на выставке ИННОПРОМ новейший поршневой двигатель для гражданских беспилотников
АО "ОДК"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» дал старт карьере островных выпускников
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Информационное сообщение
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Команда холдинга «Росэл» вошла в топ-5 форума «Инженеры будущего»
Холдинг "Росэлектроника"

Аэрофлот возобновляет регулярные рейсы из Краснодара в Дубай
ПАО "Аэрофлот"

Новый зарубежный перевозчик на рейсах в Армению из аэропорта «Казань»
АО "Международный аэропорт "Казань"

ГТЛК завершила контрактацию с государственными заказчиками на поставку беспилотников в рамках ГГЗ-2026
АО "ГТЛК"