ЦАТ предложил оптимизировать процесс сертификации «напечатанных» деталей

Центр аддитивных технологий (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) предложил сократить объем повторных испытаний при сертификации деталей газотурбинных двигателей, изготовленных методом 3D-печати. Использование единой доказательной базы для изделий из одного материала позволит ускорить подготовку новых деталей к серийному выпуску и расширить применение аддитивных технологий в промышленности.

Для сертификации деталей ключевым этапом является проведение испытаний готового изделия. Для этого образцы отправляют в аккредитованную испытательную лабораторию, где оцениваются механические свойства материала, такие как прочность, твердость, упругость, пластичность, усталость и другие. Также важным параметром является возможность точного воспроизведения детали при серийном производстве.

При традиционном производстве сначала получают заготовку детали, характеристики материала которой определяют по результатам испытаний стандартных образцов. При 3D-печати металлический порошок сразу превращается в деталь, поэтому свойства материала необходимо подтверждать для каждого нового типа изделия перед его запуском в серийное производство. Для этого проводят испытания на растяжение, определяют длительную прочность, ползучесть и коррозионную стойкость материала в различных условиях. 

Проведение полного комплекса испытаний увеличивает сроки подготовки новой детали к серийному производству. Чем больше испытаний необходимо провести для подтверждения ее характеристик, тем больше времени занимает квалификация.

ЦАТ предлагает при разработке и сертификации разных элементов двигателей, созданных из одного материала, использовать единую доказательную базу, то есть брать за основу результаты испытаний образца одной детали. Это обусловлено тем, что свойства у всех элементов будут одинаковы. Такой подход позволит не повторять полный комплекс испытаний для каждого нового изделия, если соблюдены единые требования к оборудованию и параметрам печати. 

«Определение расчетных характеристик аддитивного материала возможно по результатам испытаний стандартных образцов, как это делают для литейных сплавов. Для большинства деталей неответственного назначения достаточно использовать средние значения прочности материала. Более жесткие требования сохраняются для основных и особо ответственных деталей. Такой подход позволит сократить объем испытаний и упростить внедрение аддитивных технологий в серийное производство авиационной техники», – отметил начальник центральной измерительной лаборатории ЦАТ Роман Малинин.

Помимо совершенствования порядка сертификации деталей, ускорить масштабирование 3D-печати возможно за счет увеличения числа специалистов, владеющих навыками проектирования деталей под аддитивные технологии и сопровождения процесса их производства. Для этого в образовательном центре ЦАТ разработаны специальные программы.  В ходе обучения участники знакомятся с различными методами 3D-печати и особенностями работы с оборудованием, а также учатся применять полученные знания на производстве.

«Расширение применения аддитивных технологий в авиадвигателестроении требует комплексной работы. Необходимо совершенствовать порядок подтверждения характеристик деталей и одновременно готовить специалистов, которые смогут проектировать такие изделия и сопровождать их выпуск. Эта работа создает условия для более широкого внедрения 3D-печати в серийное производство при сохранении требований к качеству и надежности продукции», — отметил генеральный директор ЦАТ Алексей Мазалов.

Предложения ЦАТ были озвучены в ходе панельных дискуссий форума АТЛаС. Мероприятие прошло в Москве и было посвящено аддитивным технологиям и лазерным системам. Организатором форума выступила АНО «Консорциум АТЛаС», объединяющая промышленные предприятия, научные организации и вузы. В деловой программе приняли участие более 90 спикеров и экспертов. Форум объединил представителей 36 регионов России.