В МАИ создали технологию очистки аддитивных деталей космических аппаратов

20 июля 2023
В МАИ создали технологию очистки аддитивных деталей космических аппаратов
Учёные Московского авиационного института разработали перспективную технологию очистки промышленных деталей, получаемых селективным лазерным сплавлением (СЛС). Работа велась на примере образцов теплообменников из алюминиевого сплава AlSi10Mg ракетно-космической корпорации «Энергия», которые применяют в том числе на космических кораблях.

Селективное лазерное сплавление — один методов аддитивного производства, который осуществляется по принципу 3D-печати с помощью лазеров высокой мощности для создания трехмерных физических деталей за счёт сплавления металлических порошков лучом лазера. Эта новая технология становится всё более востребованной в промышленности благодаря высокой скорости производства и возможности изготавливать детали различных геометрических форм на одном оборудовании.

Однако она имеет и ряд недостатков. Поверхность готовых изделий характеризуется высокой шероховатостью, а также наличием налипших частиц порошка на поверхности готовой детали. В результате чего требуется дополнительная постобработка поверхности.

РКК «Энергия» занялась созданием теплообменников по СЛС-технологии. И столкнулась с проблемой во время испытаний в космосе. Из-за наличия частиц порошка с низкой адгезией к поверхности на внутренних поверхностях теплообменника, система обеспечения теплового режима гораздо быстрее выходила из строя. Это связано с тем, что в процессе работы системы, частицы порошка отрывались от поверхности, что приводило её к засорению. Данная проблема значительно сокращает срок службы системы теплого обеспечения с теплообменниками, полученными селективным лазерным сплавлением, по сравнению с традиционными, которые могут работать 10-15 лет, — рассказала автор работы, аспирантка кафедры № 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ Мария Еремкина.
Маёвская технология очистки позволила снизить шероховатость поверхности образцов на 20-25% и очистить поверхность внутренних каналов от налипших частиц порошка. Предложенная методика включает в себя три последовательных этапа химической очистки детали — травление, осветление и матирование.

Сами по себе эти способы очистки хорошо известны. Образец последовательно помещают в различные растворы на определенное время при повышенной температуре. За счёт этого очищается поверхностный слой. Но уникальность нашей работы в том, что их раньше не применяли для деталей, полученных селективным лазерным сплавлением. Мы сумели подобрать оригинальные химические составы с оптимальной концентрацией. Также мы на практике определили, сколько времени держать образцы в растворе. Это важно, потому что если их передержать, поверхность начинает деградировать с существенной потерей массы, — подчеркнула Мария Еремкина.
Для исключения коррозии деталей после такой трёхэтапной очистки учёные МАИ предложили защитить поверхность нанесением химического никель-фосфорного покрытия. Результаты эксперимента показали положительный результат — на поверхность внутренних каналов было осаждено никель-фосфорное покрытие с толщиной слоя 8-10 мкм. Данное покрытие характеризуется повышенной коррозионной и износостойкостью, повышенными физико-химическими характеристиками.

Помимо РКК «Энергия» интерес к разработке проявили в Центральном институте авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ). Они передали специалистам МАИ для исследований образцы теплообменников собственного производства.

Все работы ведутся на базе оборудования кафедры № 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ. Технологию нанесения покрытий и растворы разработала Мария Еремкина под руководством профессора Ирины Асланян. С проведением экспериментов и продвижением технологии на конференциях помогает студент института № 2 «Авиационные, ракетные двигатели и энергетические установки» МАИ Дэвид Якубов.

При этом работа учёных по повышению долговечности готовых изделий продолжается. Результаты новейших исследований заняли первое место на XLIX Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения» по сектору «Технологии изготовления двигателей летательных аппаратов и энергетических установок».

Кальций удешевит аддитивное производство сложных деталей
Читать новость

Календарь событий

28
фев 2023
10:00
Приглашаем познакомиться с АтомРеверсом – одним из цифровых брендов Топливной компании Росатома.
02
фев 2023
14:00
В Нижнем Новгороде 2 – 3 февраля 2023 года состоялась бизнес-сессия, «Развитие аддитивных технологий в Госкорпорации «Росатом». Масштаб мероприятия охватил различные сферы промышленности, показав важность направления аддитивных технологий в Российской Федерации.
22
июн 2023
10:47
22-23 июня 2023 года в Санкт-Петербурге состоялась II Межотраслевая конференция «ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. ЭЛЕКТРОНИКА. МЕХАНИКА. СОФТ». Цель мероприятия уже второй год остается неизменной – создание межотраслевой площадки по выработке решений для адаптации и стабильной работы в современных условиях, поиск надежных партнеров и актуальных идей для обеспечения безаварийной работы промышленных производств.
31
мая 2023
12:00
VIII ежегодная конференция «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР) пройдет в Нижнем Новгороде с 31 мая по 2 июня 2023 года. На ЦИПР представители органов государственной власти и бизнес-сообщества обсудят наиболее актуальные вопросы развития цифровых технологий в современных условиях. 
25
мая 2023
09:00
25-26 мая 2022 года состоится Всероссийская конференция с зарубежным участием «Информационные технологии в машиностроении» (ИТМаш-2022). Организаторы – Издательский дом «КОННЕКТ» и Ассоциация «Цифровые инновации в машиностроении».
22
авг 2023
15:01

Ключевая тема юбилейного форума — «Технологии как фактор развития регионов». Площадки «Технопрома» будут работать по 11 основным трекам:



15
авг 2023
10:00
"АРМИЯ-2023", Международный военно-технический форум - важнейшее событие для Вооруженных Сил. Весь ОПК России. Уникальная аудитория посетителей. ... «Дорогие друзья! С 14 по 20 августа в Конгрессно-выставочном центре «Патриот», на полигоне Алабино, аэродроме Кубинка пройдет Международный военно-технический форум «АРМИЯ». Отечественные и зарубежные компании покажут современные и перспективные образцы вооружения, военной и специальной техники.
10
июл 2023
13:22

Выставка «Иннопром-2023» состоится 10-13 июля в Екатеринбурге под девизом «Устойчивое производство: стратегии обновления». Страной-партнером ИННОПРОМ-2023 стала Белоруссия. На выставочной площади в 3 тыс. кв. м будут представлены свыше 430 экспонатов от 130 белорусских предприятий из всех возможных отраслей промышленности — энергетика, машиностроение, станкостроение, металлообработка, нефтехимия и так далее.

09
окт 2023
11:00
9-10 октября 2023 года с 11:00 Москва, Дмитровское ш., 9 (1С: Учебный центр №1)
Компания I3D, входящая в состав Членов АРАТ проводит 2-х дневный форум по АТ и 3D-решениям.

22
авг 2023
15:01

Ключевая тема юбилейного форума — «Технологии как фактор развития регионов». Площадки «Технопрома» будут работать по 11 основным трекам:



15
авг 2023
10:00
"АРМИЯ-2023", Международный военно-технический форум - важнейшее событие для Вооруженных Сил. Весь ОПК России. Уникальная аудитория посетителей. ... «Дорогие друзья! С 14 по 20 августа в Конгрессно-выставочном центре «Патриот», на полигоне Алабино, аэродроме Кубинка пройдет Международный военно-технический форум «АРМИЯ». Отечественные и зарубежные компании покажут современные и перспективные образцы вооружения, военной и специальной техники.
10
июл 2023
13:22

Выставка «Иннопром-2023» состоится 10-13 июля в Екатеринбурге под девизом «Устойчивое производство: стратегии обновления». Страной-партнером ИННОПРОМ-2023 стала Белоруссия. На выставочной площади в 3 тыс. кв. м будут представлены свыше 430 экспонатов от 130 белорусских предприятий из всех возможных отраслей промышленности — энергетика, машиностроение, станкостроение, металлообработка, нефтехимия и так далее.

22
июн 2023
10:47
22-23 июня 2023 года в Санкт-Петербурге состоялась II Межотраслевая конференция «ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. ЭЛЕКТРОНИКА. МЕХАНИКА. СОФТ». Цель мероприятия уже второй год остается неизменной – создание межотраслевой площадки по выработке решений для адаптации и стабильной работы в современных условиях, поиск надежных партнеров и актуальных идей для обеспечения безаварийной работы промышленных производств.