Аддитивные технологии, как наиболее перспективное направление быстрого развития науки и технологий (стр. 7 )

Маленькие выводы. В 2014 году мы запускали (нрзб.) [01:31:16] при традиционном методе нам бы потребовалось 3-4 года. Сейчас мы говорим, что двигатель (нрзб.) [01:31:25] пятого поколения гражданский станет на крыло в летающей лаборатории в этом году. Если бы по старой технологии мы работали, мы бы сделали только газогенератор, который (нрзб.) [01:31:41] он будет уже стоять.

Плюс с 2011 года (нрзб.) [01:31:56] Еще одна очень интересная технология МНД, это ремонтная технология. В любом двигателе попадает песок, другие песчинки (нрзб.) [01:32:56] под это дело приобрели установку, которая аддитивно может ремонтировать детали (нрзб.) [01:33:10] на двигателе ПД-14 в компрессоре стоят моноколеса. Если раньше можно было достать каждую лопатку, то сейчас цельное колесо, дорогостоящее, выкидывать дорого, купили для ремонтной технологии и занимаемся. (нрзб.) [01:33:43] разработки порошков для ремонтных технологий, там внутри состав чуть больше, чем для аддитивных технологий. (нрзб.) [01:33:50] технологии порядка 60-100 мк параметрический состав.

Приведены примеры, что мы ремонтировали. В (нрзб.) [01:34:04] естественно мы в лёт такие детали не запустили, но на наземных установках уже год такие лопатки отремонтированные отработаны, и замечаний по состоянию поверхности, по разрушениям никаких нет. Пока положительно.

Самое интересное – это опыт внедрения. Как мы дошли до того, что у нас появились первые детали двигателя. Тут обозначен схематично сам процесс. У нас нет чертежей деталей, с 2004 года у нас уже всё было в 3D-моделях. Мы в цифре работаем можно сказать с прошлого века, и сейчас очень охотно наш опыт перенимают ракетчики.

Следующее, для чего можно применять аддитивные технологии, это оптимизация конструкций. Приведена форсунка для примера, она состоит из порядка 5-6 деталей. При аддитивных технологиях её можно получить за раз. Уходят операции пайки, сварки, мехобработки и т. п.

У нас внедрена эта технология, но проблема в том, что мы можем работать только на импортных порошках. Это одна из основных проблем нашего предприятия, почему мы обратились в ВИАМ, что нам нужны отечественные порошки для авиационных материалов, чтобы применить эти материалы не только для прототипирования, двигателей и т. п.

Какие проблемы сдерживают внедрение аддитивных технологий в нашей стране? Многие упоминали, что нет оборудования. Думаю, в ближайшие лет пять его не будет, такого, которое нам могут предоставить иностранцы. Нам, как потребителям этого оборудования, предприятию, нужна закрытая система, чтобы зная марку материала, мы составили программу и точно (нрзб.) [01:42:23] Образование в этом плане, люди и тому подобное. И самое главное – отсутствует нормативная документация, стандарты.

С чем мы сейчас столкнулись? Мы выходим на квалификацию материалов. Первый пункт, что было в общей специальной презентации, это изготовление образцов согласно нормативной документации, а у нас её нету. Мы не можем шагнуть вперед, чтобы серийно делать детали по аддитивной технологии для авиации. Для наземных двигателей проблем нет, там главный конструктор на себя взял решение и всё. Но авиационные двигатели должны пройти сертификацию в международном отраслевом комитете, и если нет отраслевых стандартов, то мы сертификацию не пройдем.

Евгений Кабалов: Спасибо. Хотел бы предоставить слово для выступления Юрию Васильевичу Чугую, который расскажет, что мы всё-таки машину собираемся создавать в Сибирском отделении РАН. Он как директор Конструкторского-технологического института научного приборостроения поделится своими замыслами.

Юрий Чугуй: Две колонки, x, y, z, и сами головки вращающиеся. Координата х связана и потом получается полтора. Отсюда 6,5.

Мы предполагаем, что один из вариантов – использовать лазер оптоволоконный. Он изолирован, по оптоволокну он заводится, поэтому его здесь нет.

Один из вариантов предполагает 3D-контроль геометрии в процессе производства изделия, если речь идет о высокоточных. Потому что производство не аппарата самого изделия, здесь можно что-то подкорректировать, если это возможно.

Технические параметры ожидаемые. Говорят, что мечтать не вредно, но тем не менее, мы попытались максимально использовать тот опыт, которым мы владеем. У нас накоплен очень большой опыт по системам перемещения, по подвижкам в большом диапазоне с очень большой точностью. Поэтому когда вы видите пространственной разрешение 1/100 микрона, то это не просто, это действительно всё достигнуто в наших системах. Погрешность где-то 0,25 микрона.

Отличительные особенности какие? Высокая точность позиционирования. Поэтому синтез прецезионных изделий в первую очередь.

[01:50:03]

Учет внешних условий. Температура может меняться и внутри, и вне, но не исключено, что нужно производить синтез изделий в вакуумной камере, такой вариант мы тоже рассматривали.

Повышенное быстродействие обеспечено за счет того, что у нас круговое сканирование, работа в цилиндрической системе. У нас целый класс автоматико-систем разработан. И очень важно, если мы говорим про (нрзб.) [01:50:26] вариант, технология – изменение рабочего пятна в большом диапазоне. 1-20 микрон, при этом должно быть более равномерное. Это обеспечивается с помощью дифракционных оптических элементов, технологией мы владеем, используем это в своих разработках.

И наконец, высокоточный контроль. Здесь огромный опыт накоплен в таких системах контроля.

Коль скоро нам предложили, я начал анализировать, почему нам предложили заняться разработкой, изготовлением. Видимо, это обусловлено тем, что мы не обычный НИИ, а КТИ, то есть у нас доля бюджетного финансирования очень маленькая, 20 %, в остальном мы обречены на работу с заказчиком, зарабатываем. Очень большой опыт работы с заказчиком.

И в целом у нас организован законченный цикл от оригинальных научно-технических идей до создания пилотных образцов, запуска их в промышленную эксплуатацию и сервисное обслуживание.

У нас с заказчиками большой опыт, сотни систем различных за 25 лет, вот список заказчиков виден. Системы по своим характеристикам не имеют аналогов, либо находятся на уровне лучших зарубежных образцов.

Здесь можно посмотреть вверху, это всё системы для контроля геометрии. Там тоже подвижка, высокоточная, изделия атомной энергетики, тепловыделяющие сборки, решетки, ТВЭЛы, здесь система контроля ТВЭЛ.

Степень завершенности – это работает, это всё в промышленной эксплуатации многие годы работает, и в 2013 году эта разработка и коллектив наш был удостоен государственной премии Новосибирской области, есть такая.

Была сложнейшая задача, справа едет поезд, и система контроля геометрии колес на ходу поезда. Реальная ситуация, система всепогодная. Кстати, 80 % систем работают в России, и 2014 году авторы разработки были удостоены премии правительства.

Применительно к нам, какие же заделы? Это лазерно-технологический комплекс, он для резки, сварки и абляции. Ход три на три метра, 600 мм. Гранитная направляющая, аэростатические подвижки, контроль с помощью интерферометра. Очень высокоточная система. Операция абляции практически вычитающая. Мы говорим об аддитивной, а это вычитающая технология, капилят [01:53:36] на какой-то поверхности 3D-слой, и надо убирать очень быстро метод абляции короткие импульсы и формировать лазерный профиль. Такая система работает многие годы в Китае, в Китайской каспийской корпорации, и в Решетневской фирме.

Опыт создания таких систем и взаимодействия с веществом применительно к операции абляции у нас накоплен.

Это 25-летний опыт создания подвижек, работающих в цилиндрической системе координат. Это наш институт вместе с Автоматикой, разработка Автоматики, это синтез фотошаблона. Вращается фотошаблон, с помощью лазера…

Евгений Кабалов: Ваш доклад замечательный, и просил бы вас дать предложения в межведомственную группу по разработке. Мы должны какое-то совместное решение предложить. Вы предложили замечательный проект, вы реально делаете оборудование. На вашей базе можно предложить сделать кооперацию всех организаций по созданию машины для аддитивных технологий. Это самое главное, дальше можете не показывать свои слайды. Это должно найти отражение  в решении, и мы тогда в Фонде перспективных исследований, я в совете, в различных межведомственных рабочих группах, тоже представитель присутствует, мы будем защищать и говорить, что вот, это реально работающая организация. Вы нас убедили, очень замечательный доклад. Мы поддержим.

Юрий Чугуй: Основное предложение – создать ФЦП…

Евгений Кабалов: Дайте в письменном виде предложение в организационный комитет, чтобы мы всё это записали. Ваше предложение будет принято.

Вопрос: К сожалению, те вопросы по оборудованию, сертификации, этим в стране вместе со станкопромом занимается Институт авиационных технологий, старший брат ВИАМ. Институту 95 лет. Евгений Николаевич, а сколько вашему институту?

Евгений Кабалов: 82 года. Но у нас точно ведется отчет, а вы себе приписали какой-то институт.