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:

Nordwind запустил прямые рейсы из Казани в Стамбул
АО "Международный аэропорт "Казань"

Аэрофлот стал лидером рейтинга лучших работодателей для молодежи FutureToday-2026
ПАО "Аэрофлот"

Программа предполётного контроля загрузки рейсов ORS W&B внесена в Реестр российского ПО
АО "ОРС"

Более 60 человек познакомились с 3D-печатью в Центре аддитивных технологий ОДК в рамках проекта «Ростех.Промтур»
АО "ОДК"

«АльфаСтрахование» назвала самые пунктуальные аэропорты России
АО "АльфаСтрахование"

Дананг, встречай!
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» объявил конкурс на лучший вариант имени для своего талисмана
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Vnukovo JetSet: аэропорт отметил заслуги своих партнеров более чем в 40 номинациях
АО "Международный аэропорт "Внуково"

МАИ отмечен за вклад в развитие технологического предпринимательства в Москве
Московский авиационный институт

Министры промышленности и экономического развития России оценили ход модернизации Казанского авиационного завода
ПАО "ОАК"

Иркутский аэропорт подвёл итоги работы за 2025 год
АО "Международный аэропорт Иркутск"

В новогодние праздники увеличился пассажиропоток Аэроэкспресса
ООО "Аэроэкспресс"

Двигатель ПД-8 для самолета «Суперджет» успешно прошел испытания на попадание птиц
АО "ОДК"

Аэропорт Шереметьево и Всероссийское общество глухих заключили соглашение о сотрудничестве
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Айсен Николаев поставил задачи по развитию авиационной отрасли Якутии
Пресс-центр Республики Саха (Якутия) в Москве

Авиакомпания «РусЛайн» с 31 марта открывает рейсы по новому направлению Нарьян-Мар – Ярославль
АО АК "РусЛайн"

Utair бесплатно перевезет лыжи и сноуборды
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

На предприятии ОДК-Сатурн в Ярославской области назначен новый руководитель
АО "ОДК"

Аэрофлот открыл продажу билетов на новые рейсы между Красноярском и Махачкалой
ПАО "Аэрофлот"

Оборудование «Азимута» повысит пропускную способность аэропорта Минска
Госкорпорация Ростех