Технологии ХХI века: аддитивное производство

Внедрение аддитивных технологий в атомную и аэрокосмическую промышленность, медицину, машиностроение и другие наукоемкие отрасли обеспечивает снижение трудоемкости производственного цикла, сокращает срок изготовления конечных изделий и уменьшает их стоимость. Технология послойного синтеза — одна из наиболее развитых в аддитивном производстве — позволяет изготавливать детали и целые узлы со сложной геометрией за счет применения в процессе проектирования методов топологической оптимизации (бионического дизайна). Это дает возможность создавать изделия с уникальным сочетанием физико-механических свойств в сравнении с изделиями, полученными традиционными способами обработки. В России развитием данного направления занимается ООО «РусАТ» — новый отраслевой интегратор Госкорпорации «Росатом».

ООО «РусАТ» разрабатывает и изготавливает оборудование, комплектующие и материалы, создает программные продукты для аддитивного производства, а также оказывает услуги по 3D-печати. В его составе организованы центры аддитивных технологий, расположенные в Москве и Новоуральске Свердловской области (на базе ООО «НПО «Центротех»).

Компания обладает ключевыми компетенциями не только для разработки аддитивных технологий и оборудования, но и для формирования кадрового потенциала. Большое внимание уделяется привлечению в отрасль талантливой молодежи и подготовке команды высококвалифицированных специалистов. В настоящее время в образовательном центре «Сириус» в Сочи и трех школах Новоуральска ООО «РусАТ» установлены принтеры для 3D-печати FORA-150 и FORA-300 производства ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор», что позволяет ученикам с раннего возраста приобщаться к инновациям и реализовывать собственные проекты.

— В число ключевых направлений деятельности нашего предприятия входит создание специализированных материалов для 3D-печати, в первую очередь металлических порошков, — поясняет генеральный директор ООО «РусАТ» Илья Кавелашвили. — В рамках его развития в промышленную эксплуатацию была введена установка «Капля». Название выбрано не случайно: в процессе производства металл расплавляется и переходит в жидкое состояние, а далее дробится потоком инертного газа на мелкие капли, которые затем кристаллизуются, образуя мелкодисперсный металлический порошок. Установка полностью отечественная и способна ежегодно выпускать до двадцати тонн порошковых материалов (из нержавеющей и высоколегированной стали, жаропрочных никелевых сплавов и других соединений) для 3D-печати, а также для использования в традиционной порошковой металлургии.

В 2018 году ООО «РусАТ» разработало, а в 2020-м — ввело в эксплуатацию демонстрационный образец опытной установки селективного лазерного сплавления RusMelt 300M с зоной построения 300 х 300 х 300 миллиметров. Следующим шагом стало создание принтера RusMelt 600M с расширенной областью печати (600 х 600 х 500 миллиметров), оснащенного тремя лазерными источниками мощностью от 500 до 1 000 ватт. Установка способна работать с металлопорошковыми композициями на базе нержавеющей стали и никелевых жаропрочных сплавов. Также в арсенале ООО «РусАТ» есть установка прямого лазерного выращивания крупногабаритных изделий и установка электронно-лучевой наплавки проволочных материалов для 3D-печати на крупногабаритные заготовки изделий сложной формы из специальных сплавов.

Разработанные установки обладают высокими показателями надежности и стабильности работы, что позволит им стать оптимальным решением сложных производственных задач во многих областях. Продукция ООО «РусАТ» уже нашла применение в атомной отрасли: в столичном центре аддитивных технологий организована печать опытных деталей для ФГУП «РФЯЦ – ВНИИЭФ» и АО «ОКБМ Африкантов». Кроме того, преимущества представленных технологий и оборудования для изготовления металлических изделий с помощью 3D-печати оценили специалисты АО «НПО «ЦНИИТМАШ».

— Стоит отметить еще один наш интересный проект, — рассказывает Илья Кавелашвили. — Для содействия развитию Северного морского пути и формированию инфраструктуры Арктической зоны РФ была предложена концепция мобильного автоматизированного ремонтно-производственного аддитивного комплекса, который позволит автономно и оперативно восстанавливать и изготавливать детали с высокой точностью непосредственно в местах эксплуатации. Сейчас ведется его активная разработка. Также комплекс может использоваться для ремонта техники в полевых условиях, а значит, будет широко востребован (например, его наверняка оценят военные).