Войти в мировой клуб 3D

№ 05(1090), 07.02.2018 г.
Россия может стать к 2020 году четвертой страной в мире, производящей 3D-принтеры для печати больших металлических деталей на основе электронно-лучевой технологии. Такое оборудование разрабатывают по федеральному гранту ученые томского Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН  
Томск «Большие детали — это изделия размерами до пяти метров,— рассказал директор ИФПМ Сергей Псахье. — Установка, которая способна работать с такими элементами, будет весить около 20 тонн». Грант на создание 3D-принтера на основе электронно-лучевой технологии ИФПМ получил осенью 2017 года. Речь идет о комплексе для печати крупногабаритных металлических и полиметаллических деталей, узлов и конструкций. Как указано в документации гранта, в приоритете — печать для ракетно-космической техники и транспорта.
Общая сумма гранта — 380 миллионов рублей, из них 250 — средства федерального бюджета, 130 — промышленного партнера проекта ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель».
«Создание роботизированного комплекса для 3D-печати на основе электронно-лучевой технологии — амбициозный для нас проект, — говорит Псахье. — Промышленная печать больших деталей требует высокой производительности и нового подхода к вопросу. Лазер и порошки заменят электронные пучки и металлические филаменты (проволока или прутки). Это обеспечит производительность до 12 килограммов в час, недостижимую для лазерных технологий».
По его словам, самая производительная лазерная технология позволяет печатать изделия со скоростью не больше 2,9 килограмма в час. Ученый уверен, что с мультипучковой электронно-лучевой технологией можно создавать детали с новыми характеристиками.
«Сейчас существует много ограничений на создание новых материалов, связанных с гравитацией: многие легирующие элементы, которые добавляются в сплавы, при кристаллизации оседают, и получается материал с неконтролируемыми свойствами. А если использовать электронные пучки, можно управлять составом и кристаллизацией, контролировать свойства», — объясняет Псахье.
По его словам, такой подход является прорывом в науке о материалах: «Ученые получают новые возможности — это локальное формирование сплавов с необычными свойствами. Будут получены принципиально новые полиметаллические сплавы. Детали смогут иметь различные свойства в любой своей части. Раньше сделать это было невозможно».
По мнению Псахье, большая печать — высота, которую пытаются взять многие страны. Сегодня такие установки выпускают только три зарубежные компании. Россия может стать четвертой страной в мире, где организовано производство таких комплексов.
Соисполнителями являются Томский политех (ТПУ), Московский государственный университет (МГУ) и Новосибирский государственный технический университет (НГТУ). Тестовые испытания созданных в Томске деталей планируется проводить на стендах Ракетно-космической корпорации «Энергия» (город Королев). Проект реализуется командой, большую часть которой составляют молодые ученые, инженеры, студенты и аспиранты под руководством молодого томского доктора наук Евгения Колубаева.
До конца 2019 года участникам необходимо разработать мультипучковую электронно-лучевую технологию 3D-печати крупноразмерных изделий из металлической проволоки или прутка, а также технологию получения «расходников» для печати изделий с контролируемым составом, из сплавов нового поколения для работы в экстремальных условиях. Также необходимо организовать отечественное производство установок и проволок.
Как указано в документации проекта, коммерциализация созданного в Томске оборудования должна начаться не позднее 2020 года.
 

Другие материалы рубрики:

  • Для пользы государства

    Сырьевые запасы, которыми так богата наша страна, не только являются основой для формирования достойного госбюджета, но и обеспечивают безопасность и независимость государства на долгие годы. Использовать данное нам природой разумно и максимально эффективно — вот задача, которую помогает решить Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, созданный путем слияния трех институтов СО РАН: Института геологии нефти и газа, Института геофизики, Конструкторско-технологического института экологического и геофизического приборостроения 

  • За онкологию взялась математика

    Ученые Института вычислительных технологий (ИВТ, Новосибирск) разработали математическую модель, описывающую роль одного из белков в развитии онкологических и других заболеваний