В России детали к авиадвигателям печатают на 3D-принтере

Еще совсем недавно 3D-принтер напоминал какое-то чудо. Как же так – нарисовал картинку какой-нибудь пластиковой безделушки на компьютере, включил устройство и готово! Однако, одно дело печатать игрушки, небольшие вещицы и совсем другое – детали для авиадвигателя или иных агрегатов.


И этим уже активно занимаются, как за рубежом, так и в России. Например, в 2015-м австралийскими инженерами (университет Монаша) был представлен действующий мотор, полностью изготовленный на 3D-принтере.


Airbus пошла еще дальше и в 2016-м продемонстрировала самолет под названием Thor, распечатанный на объемном принтере. Правда, «воздушное судно» смахивает, скорее, на дрон: его длина четыре метра, а масса – 21 кг. Сегодня в любом Boeing 787 имеется не менее тридцати «принтерных» деталей. А, например, в А320neo и А350 таким способом изготовлен кронштейн, посредством которого авиадвигатель крепится к крылу.


В 2020-м В России (Казань) показали БПЛА, оснащенный двигателем, изготовленным на объемном устройстве. Машина летала со скоростью 150 км/ч на высоте 170 м. Управляется дистанционно.

Преимущества 3D-печати при изготовлении металлических деталей

Первый плюс – значительное снижение трудоемкости. Например, токарь, чтобы выточить деталь, берет заготовку и отсекает все лишнее. Это занимает немало времени и ведет к образованию стружки. Такое производство явно неэкономично. При изготовлении деталей в 3D-принтере отходы отсутствуют: т. е. преимуществами устройства можно считать еще и безопасность в экологическом плане.


К плюсам относится скорость работы и возможность получения форм деталей, которые нельзя получить иным способом. И еще одно преимущество заключается в том, что сделанные таким методом узлы и агрегаты отличаются меньшей массой. А это очень важно в авиационной (и не только) промышленности.

Как работает 3D-принтер

Если в устройствах, с помощью которых делают пластиковые изделия, применяется исходный материал в виде небольших шариков, то для промышленных принтеров необходим мелкий металлический порошок. Это тоже гранулы, но с определенными свойствами. Внутри устройства имеется специальная платформа, на которую наносится слой порошка.


Его разогревает лазер, благодаря чему материал спекается и затвердевает. Далее платформа «уходит» вниз, предоставляя место для формирования очередного слоя. Так постепенно деталь и выращивается. Процесс может длиться несколько часов, но иногда это занимает сутки и более. Все зависит от сложности и габаритов изделия.

Принтеры-гиганты

Многие предполагают, что в будущем не только самолеты, но и космические ракеты станут делать подобным образом. И некоторые практические шаги в этом направлении уже осуществляются. «Боинг» в своем лайнере Dreamliner 787 использует множество титановых элементов, работающих в двигателе.


Американский стартап Relativity Space, который, по задумке его участников, должен стать прямым конкурентом компании Маска, собирается напечатать ракету. Ее старт запланирован на 2025-й год. По замыслу, она должна стать спутником в созвездии OneWeb Gen-2. Можно назвать это фантазией, но в проект уже привлечено около миллиарда долларов.

Промышленная 3D-печать в России

РФ тоже не отстает: у Ростеха уже имеется свой принтер, с помощью которого делают полуметровые детали. В этом году предполагается приступить к изготовлению элементов, обладающих повышенной жаропрочностью для авиационных двигателей ПД-14 (МС-21), ПД-8 (устанавливается на SSJ-100), ТВ7-117СТ-01 (Ил-114-300), а также вертолетных силовых агрегатов ВК-650В. Принтер разработан российской компанией «Лазерные системы» и устанавливается в Лыткарино (Подмосковье) на базе отделения двигателестроительной организации ОДК-УМПО (Уфа).