Специалисты научно-исследовательского института конструкционных материалов на основе графита «НИИграфит» (входит в Госкорпорацию «Росатом») запустили печать сложнопрофильных изделий из керамических и полимерных композиционных материалов для атомной энергетики на двух 3D-принтерах. Оборудование, не имеющее аналогов в России, позволит заместить нехватку импортных запчастей, ускорить производство деталей для атомной, авиационной и добывающей промышленности, сообщила пресс-служба «Росатома».
Опытные образцы принтеров, а также технология печати на них были разработаны учеными «НИИграфит». Проект реализуется в рамках комплексной программы по развитию атомной науки, техники и технологий (КП РТТН) по направлению «Новые материалы и технологии». Разработка полимерного и керамического принтеров началась в 2021 году. Опытные образцы собрали в 2022 году. В течение 2023 года устройства проходили испытания.
Ученые Росатома начали печатать керамические и полимерные изделия на отечественных 3D-принтерахИзображение: пресс-служба Росавтом
В сообщении отмечается, что разработанные установки не имеют аналогов в России. Основная цель новых 3D-принтерах — замена производства геометрически сложных изделий из металла на аналогичные из полимерных композиционных материалов, полученных с помощью аддитивных технологий.
«Запуск печати керамических и полимерных изделий с помощью 3D-принтеров российской разработки позволит ускорить и снизить стоимость производства запасных частей и элементов не только для атомной энергетики, но и для других отраслей — автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной и добывающей промышленности. Детали, созданные с применением аддитивных технологий на отечественных установках, по своим физико-механическим характеристикам будут соответствовать аналогичным изделиям из металла», — прокомментировал директор химико-технологического кластера Андрей Голиней.
Керамический принтер позволяет изготавливать сложнопрофильные изделия на основе керамического композиционного материала, которые применяются в атомной и авиационной промышленности, например при производстве рабочих колес насосов. Принтер совмещает две технологии 3D-печати: FDM/LDM и SLA. Установка состоит из двух независимых модулей, которые параллельно ведут работу по построению различных элементов. В результате такой компоновки повышается производительность работы принтера.
Полимерный 3D-принтер, разработанный инженерами «НИИграфит», применяется для производства высоконагруженных изделий на основе полимерных композиционных материалов. Для печати используется изготовленный на базе института непрерывно армированный жгут.
В принтер интегрирована отечественная программно-аппаратная платформа, современная система контроля печати. Установка соответствует всем современным требованиям, предъявляемым к аналогичным устройствам на мировом уровне: высокоточное изготовление комплектующих на станках с числовым программным управлением, уникальная термокамера, изготовленная с применением авиационных технологий, обеспечение равномерного подогрева необходимых узлов принтера, высококачественная механика, собственное программное обеспечение.
Принтер состоит из элементов, не имеющих аналогов на рынке, — двойной системы охлаждения узлов, двухэкструдерной головы с автоматическим подъемным механизмом, уникальной высокотемпературной камеры. Отечественная установка в несколько раз легче и дешевле импортных аналогов.
Госкорпорация «Росатом» внедряет аддитивные технологии, повышая эффективность российской промышленности: отечественные разработки в области 3D-печати, не уступающие по характеристикам зарубежным аналогам, позволяют значительно сократить сроки и стоимость производства различных изделий и комплектующих.
Деятельность «Росатома» в области аддитивных технологий сосредоточена на четырех направлениях: производство линейки 3D-принтеров и их компонентов, создание материалов и металлических порошков для 3D-печати, разработка комплексного программного обеспечения для аддитивных систем, а также выполнение услуг по 3D-печати и внедрению аддитивных технологий в производство. Центры аддитивных технологий «Росатома» уже работают в Москве, Новоуральске и Нижнем Новгороде.
Комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации» (КП РТТН) разработана Госкорпорацией «Росатом» совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Российской академией наук, а также Министерством науки и высшего образования РФ. Она включает разработку новых передовых технологий и материалов, образцов новой техники, техническое перевооружение, строительство уникальных комплексов и объектов инфраструктуры в области атомной энергетики и управления реакциями термоядерного синтеза, а также атомных станций малой мощности. В апреле 2022 года указом Президента РФ продлена до 2030 года.