Лазерный мир

Сегодня целый ряд сложных металлических деталей для космоса, медицины, авиации, машино- и судостроения печатают на таких принтерах. Но если за рубежом подобные инновации в промышленности успешно применяют уже более десяти лет, то российские разработки по данной тематике вышли на рынок в последние 3 — 4 года.

Трехмерный металл

Основа 3D-печати — аддитивные технологии (от англ. аdd — «добавлять»), в которых используется метод послойного лазерного плавления. То есть деталь создается не путем механического отсечения лишнего, а методом наращивания — послойного добавления одного или нескольких материалов и их лазерного сплавления по заданному контуру.

Начиналось все с разработок по стереолитографии (изготовление моделей из жидких фотополимерных смол), затем ученые начали экспериментировать с металлом. Неоспоримый плюс аддитивной технологии — возможность выпускать изделия сложной геометрии и формы, что невозможно делать посредством механообработки или литья. При этом напечатанные изделия получаются более точными и прочными, чем их аналоги, изготовленные традиционными способами.

От «нано» к «гиго»

Увидеть 3D-принтер, печатающий металлические детали, автору этих строк удалось в Москве в Институте технологии поверхностей и наноматериалов Государственного научного центра РФ ЦНИИТМАШ. На этой площадке госкорпорация «Росатом» представила головной образец промышленной установки 3D-принтера для металлических изделий — Melt Master 3D 550. Устройство и программное обеспечение для него — полностью отечественная разработка.

Самая сложная и дорогая часть оборудования — элементы, связанные с лазерно-оптической системой. Машина, которую демонстрирует Евгений Третьяков, однолазерная. За один рабочий сеанс аппарат умеет работать только с одним типом порошка. По соседству с ним стоит модернизированная разработка — принтер, оснащенный двумя лазерами. Этот принтер сможет работать одновременно с двумя порошками, что позволит создавать комбинированные изделия: часть из одного металла, часть — из другого. В перспективе — создание четырехлазерных принтеров, способных работать с несколькими видами металлических порошков, но таковых в мире еще нет.

Просто добавь порошок

В зависимости от того, что нужно изготовить на 3D-принтере и какой точности добиться, в качестве исходного сырья используются мелкодисперсные металлические порошки на основе железа, титана, алюминия, никеля, кобальта и т. д.

В целом парк промышленных аддитивных установок в нашей стране оценивается в 700 единиц, и только 60 установок рассчитаны на выпуск продукции из металлических порошков. Главными потребителями аддитивных технологий являются крупные корпорации — «Роскосмос», «Ростех», «Росатом» и ведущие промышленные компании.

КСТАТИ
Мировой рынок 3D-печати составляет 5 млрд долларов. По прогнозам экспертов, к 2020 году этот показатель увеличится до 15 млрд долларов, а к 2035-му — до 350 млрд долларов.

Источник: https://spbvedomosti.ru/news/ekonomika/samolety_vyplavyat_iz_nbsp_pyli/