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:

Студенты МАИ создают «летающий пикап» для дронов
Московский авиационный институт

В аэропорту Краснодар к выполнению рейсов в Ташкент приступил новый иностранный перевозчик
Международный аэропорт Краснодар

«Сирена-Трэвел» и авиакомпания «Северный Ветер»: технологическая инфраструктура для растущего авиасообщения с КНДР готова
Компания «Сирена»

Ростех представил в Минске способный уклоняться от атак перехватчиков дрон Supercam S180
Госкорпорация Ростех

Первых мультиквалифицированных слесарей-сборщиков авиадвигателей подготовили в ОДК-УМПО
АО "ОДК"

Ростех запустил серийное производство ключевых элементов для космических систем связи
Госкорпорация Ростех

Новый современный минимаркет открылся в аэропорту Владивосток
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Самолет авиакомпании Smartavia, выполнявший рейс 5Н164 Сочи — Архангельск, благополучно совершил посадку в аэропорту Сочи.
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Авиакомпания «РусЛайн» открывает рейсы по новому маршруту между Оренбургом и Сухумом
АО АК "РусЛайн"

РИВЦ-Пулково и авиакомпания «Россия» представят на Международном авиационном инновационном форуме (МАИФ-2026) прообраз цифрового диспетчера
МАИФ

Эмирейтс удостоена звания «Лучшей авиакомпании Ближнего Востока» на премии APEX 2026
Авиакомпания Emirates

«РТ-Техприемка» обучила специалистов предприятий ОПК противодействию контрафакту
АО "РТ-Техприемка"

«Вертолеты России» подписали документы на поставку 21 вертолета для Общества Красного Полумесяца Ирана
Холдинг "Вертолеты России"

Ростех представил в Белоруссии беспилотники Falcon и Lightning 13
Госкорпорация Ростех

17 лет летаем вместе: авиакомпания NordStar отмечает 17-ю годовщину полетов
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Коллектив НАО «Гидромаш» им. В.И. Лузянина награжден орденом «За доблестный труд»
НАО «Гидромаш» им. В.И. Лузянина

Свыше 5,5 тысяч инженеров и рабочих Ростеха будут соревноваться за звание лучших
Госкорпорация Ростех

Единая цифровая платформа Meridian.Alliance для Ил-114-300 и существующей авиатехники «Арктических авиалиний»
ООО «Аэронавигатор»

ОДК планирует разработку трех двигателей-демонстраторов новых технологий
АО "ОДК"

В МАИ успешно испытали антенну кубсата?ретранслятора для исследования Венеры
Московский авиационный институт