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.
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.
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.
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.
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.
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.comВ 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.comК 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.comЕго 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.comАмериканский 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
В Казани представили концепт дальнемагистрального Ту-454
Что стоит за новым российским широкофюзеляжником и есть ли у него шанс дойти до серии — разбираемся с экспертом....
Ижевский мотоциклетный завод: что известно о судьбе легенды в 2026 году
В 2023 году концерн «Калашников» объявил о возможном выпуске гражданских мотоциклов «ИЖ», показал модель «Корнет» — и замолчал. Что известно о заводе сегодня,...
Как УАЗ-469 пережил эпохи и остался в строю
Пять десятилетий на конвейере — рекорд для советского и российского автопрома. Разбираемся, почему простая конструкция УАЗ-469 оказалась важнее комфорта и как...
Автомобиль-призрак: как обслуживать китайскую машину после ухода бренда
Уход китайских брендов — не конец света, но головная боль для владельцев. Кто возьмёт на себя гарантийные обязательства, где искать запчасти и на сколько...
Как искусственный интеллект меняет российское авиастроение: от чертежей до серии
Генеративный ИИ уже помогает проектировать агрегаты МС-21 и Ил-114‑300. Разбираем, как цифра сокращает сроки создания новых машин и где без традиционного...
Гибридный трактор на базе МТЗ-82: перспективы и реальность
Трактор, который выпускали миллионами, теперь с электромотором. Что скрывает лабораторный гибрид МТЗ-82 и почему о нём заговорили именно сейчас?...
Спецтехника под ударом: почему новый утильсбор разогнал спрос на запчасти
2,5‑кратный скачок утильсбора, падение продаж на 51% за квартал — и неожиданный бенефициар. Им оказались… запчасти. Почему теперь выгоднее чинить, чем...
Почему ваш дед ездил миллион километров, а вы не доедете и до 300 тысяч
Одни вспоминают «миллионник» из деревенского гаража, другие уверены, что отечественный мотор не доживает и до 200 тысяч, но истина не посередине: за этими...
«Феникс-Э» и «Дрофа-С»: чем новые беспилотники Ростеха помогут фермерам
Разбираемся, что умеют новые агродроны, сколько стоят и реально ли их применение в небольшом фермерском хозяйстве. Главное — не новость, а перспективы....