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.
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.
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.
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.
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).
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.
Послойное получение изделий, в основе которых компьютерные 3D-модели, называется аддитивной технологией.
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.
Российский дрон с двигателем, напечатанным на 3D-принтере. Фото: YouTube.com
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.
Детали, сделанные на на 3D-принтере (одно из предприятий Ростеха). Фото: YouTube.com
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.
Оборудование для 3D-печати стоит дорого. Фото: YouTube.com
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.
В Boeing 787 Dreamliner есть детали, напечатанные на 3D-принтере. Фото: YouTube.com
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).
- Сергей Милешкин
- https://youtube.com
Рекомендуем для вас
«Бетонки»: в России тоже хотят строить «вечные» дороги
Недавно из Краснодарского края пришло сообщение о введении в эксплуатацию опытного участки бетонной автодороги. Подобные покрытия в СССР и РФ почти не...
АВТОВАЗ выпустил партию карбюраторных двигателей – мнения водителей
Готовится глобальный «откат» к старым моделям? Или просто выпустят очень бюджетный автомобиль для страждущих?...
Шах и мат, «Газель» – грузовики «Компас» от КАМАЗ резко подешевели
КАМАЗ начал кампанию по резкой стимуляции продаж. Это поможет переманить клиентов ГАЗ....
С крыльями «назад» – странный и очень нестабильный самолет X-29
Речь о разработке NASA 1980-х годов – демонстраторе технологий обратного крыла EC90-039-4. Что это было – ошибка или большой скачок вперед? Попробуем...
Экспорт ГАЗ-69: как СССР помог Исландии в «тресковых войнах»
Экспорт советской техники в капстраны происходил довольно скромными тиражами. Показательны в этом отношении поставки ГАЗ-69, грузовиков и тракторов в островное...
Белорусский завод «Брестмаш» будет выпускать китайские семиместные минивэны
Стало известно, какую именно модель освоят. Она будет выпускаться под собственным брендом BMG....
Твердотельные аккумуляторы – 1200 км и 10 минут зарядки: когда будет массовое производство?
О производстве этих батарей говорят давно – а «воз и ныне там». Есть ли какие сдвиги в этом направлении сегодня?...
Автокран XCA4000: как Китай ставит рекорды
Китай на сегодня производит самые мощные автокраны: оба рекордсмена поднимают груз свыше 200 т на высоту 170 м. Для чего он нужны и как их используют?...
Boeing 737: посадки в исполнении современных пилотов или в СССР учили лучше
Авиалайнеры Boeing 737 считаются одними из самых массовых и удачных в мире. Выпускается семейство серийно с 1967 года. Неудивительно, что за это время...
Sollers Atlant – почти российский, но все еще недоработанный
Обзор нового легкого грузовика из Елабуги. Расскажем, почему его можно считать почти отечественным, и как отзываются о нем владельцы....
Отсоединять или нет клеммы АКБ при подзарядке
В холода многие подзаряжают аккумулятор: а нужно ли при этом снимать клеммы? Есть разные варианты ответа....
КАМАЗ-54902 в сравнении с предшественником: подробности
Запущенный в серийное производство КАМАЗ-54902 очень похож на предшественника. Но отличия есть: они касаются двигателя, кабины, некоторых иных узлов и деталей...
Audi 100 C2 против АЗЛК-2141 – модели бизнес-класса из разных стран и эпох
История автомобилей и их технические особенности. В итоге решим, какая модель лучше сейчас....
Стартовали продажи обновленного российского автобуса Вектор Next 8.8
Модель предлагают с двумя типами двигателей. А еще автобус получился бюджетным....
Наконец, дождались: УАЗ дизель с 6-МКПП
Уж сколько раз твердили любители внедорожников – УАЗ должен быть дизельным, экономичным и при этом скоростным. Но Ульяновский автомобильный завод отмахивался,...
Ждем в электромобилях – в Великобритании создали «вечную» батарею
Похоже, будущее наступило. Первый экземпляр создан, осталось дождаться серийного производства, и можно будет забыть о зарядных устройствах....