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:

«ЮТэйр» увеличил выручку на 10,5% за 6 месяцев 2025 года
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

В аэропорту Шереметьево отработано оперативное взаимодействие подразделений транспортной безопасности аэропорта и силовых структур в случае риска акта незаконного вмешательства
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Авиационный учебный центр КВЗ подготовил более 10 тысяч летчиков и инженеров
Холдинг "Вертолеты России"

КРЭТ презентовал дрон «Сталкер» для мониторинга сложных объектов
АО "КРЭТ"

Аэрофлот объявляет финансовые результаты по МСФО за 6 месяцев 2025 года
ПАО "Аэрофлот"

ЦАТ ускоряет выпуск деталей авиационных двигателей с помощью аддитивных технологий
АО "ОДК"

AZUR air расширяет программу полётов в Анталью
Авиакомпания AZUR air

«Технопром-2025»: МАИ принял участие в обсуждении нового перечня специальностей в вузах
Московский авиационный институт

Аэропорт Шереметьево в год 80-летия Великой Победы награжден за значимый вклад в организацию федеральной акции «Диктант Победы»
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

МАИ подготовил первую в России группу внешних пилотов-инструкторов для тяжёлых беспилотников
Московский авиационный институт

Авиакомпания «ЮВТ АЭРО» объявляет о запуске прямого рейса Казань — Магас — Казань
"ЮВТ АЭРО"

AZUR air расширяет программу полётов в Анталью из Казани
Авиакомпания AZUR air

Авиакомпания «Волга-Днепр» продолжает предоставлять качественные услуги по доставке грузов
Авиакомпания "Волга-Днепр"

К Луне и дальше: в МАИ разработали метод оптимизации траекторий полёта для будущих космических буксиров
Московский авиационный институт

Ростех и МГТУ им. Н.Э. Баумана будут готовить специалистов для оборонных предприятий Кыргызской Республики
Госкорпорация Ростех

Зеленый тазик, коробку с малиной и черешней, форму охранника и пилотку стюардессы забыли пассажиры «Аэроэкспресса» этим летом
ООО "Аэроэкспресс"

Новые двигатели для Ил-114-300 наработали более двух тысяч часов в ходе испытаний
Госкорпорация Ростех

ОДК сертифицировала «выращенные» детали серийного авиационного двигателя ПД-14
АО "ОДК"

Аэрофлот возобновляет продажи субсидированных перевозок из Калининграда и расширяет программу для жителей ДФО
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК успешно разместила выпуск ЦФА GTLK-02
АО "ГТЛК"