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:

Международный аэропорт Владивосток переходит на летнее расписание полетов с 29 марта 2026 года
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Сотрудник аэровокзала «Южно-Сахалинск» представит область на Итоговом этапе чемпионата «Профессионалы»
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Ростех повысит безопасность воздушного движения в аэропорту Махачкалы
Госкорпорация Ростех

Энергетика для космоса: солнечные панели НПП «Квант» обеспечили работу «Прогресс МС-33»
АО "Российские космические системы"

«РТ-Техприемка» проведет демо-день по цифровой метрологии в Омске
АО "РТ-Техприемка"

«РТ-Техприемка» обсудила с отраслевыми экспертами переход промышленности на отечественную метрологическую базу
АО "РТ-Техприемка"

Планета в объективе: спутник «Электро-Л» №5 передал первые снимки Земли
АО "Российские космические системы"

Сотрудник Геоскана получил звание «Почетный донор России»
ГК «Геоскан»

Аэропорт «Гагарин» переходит на летнее расписание
АО УК "Аэропорты Регионов"

AZUR air улучшила показатели регулярности полетов до 95,5%
Авиакомпания AZUR air

ГТЛК успешно разместила выпуск четырехлетних ESG-облигаций серии 002P-12 на 30 млрд рублей
АО "ГТЛК"

Red Wings будет летать в Геленджик из Самары и Казани
АО "Ред Вингс"

Аэрофлот поддерживает стабильно высокий уровень безопасности полётов
ПАО "Аэрофлот"

Международный авиационный инновационный форум 2026
РИВЦ-Пулково

Utair открывает новое направление: Тюмень — Санкт-Петербург
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Адаптивный заполнитель и 3D-печать: в МАИ разработали технологию создания более лёгких конструкций БЛА
Московский авиационный институт

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиабилетов на социально значимые рейсы по Сахалинской области до конца мая 2026 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

Предприятию ОДК-Кузнецов вручена государственная награда за развитие авиационного двигателестроения
АО "ОДК"

Utair открывает новое направление: Тюмень — Санкт-Петербург
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Более 4 млн пассажиров перевезли экспресс-автобусы Аэроэкспресс в аэропорт Домодедово за 4 года
ООО "Аэроэкспресс"