Производство авиационных двигателей с помощью лазера

Российскими Инженерами создана заготовка функционального узла двигателя ПД-14 при помощи прямого лазерного выращивания. В результате этого изобретения возможно качественно улучшить характеристики узла двигателя: общий вес заготовки удалось снизить в три раза, а ее изготовления удалось уменьшить до 130 часов. 

«Прямое лазерное выращивание –  это аддитивная технология, она позволяет увеличить эффективность производственного процесса. Например, корпус камеры сгорания для небольшого газотурбинного двигателя можно вырастить с нуля за 3 часа, в то время как при использовании традиционных технологий на изготовление уйдет около двух недель. – отметил один из разработчиков проекта директор института ЭкоТех НИТУ «МИСиС» Андрей Травянов.

Экспериментальный образец заготовки был изготовлен в СПбГМТУ с использованием уникального оборудования собственной разработки. Изделие представили на Международном авиационно-космическом салоне «МАКС». Для создания внешнего кольца двигателя ПД-14 был применялся титановый сплав, его в виде порошка газовой струей подавали под лазерный луч, который оплавлял его, обеспечивая послойный «рост» детали. Таким образом в процессе производства стадии отливки, ковки и раскатки заготовки не понадобились. В итоге этом механические свойства выращенного материала не уступают превосходят по свойствам свойства литье и металлопрокат, а сроки и стоимость изготовления значительно сократились.

Еще одно весомое преимущество использования аддитивных технологий при создании авиадеталей – конструктор видит результаты в режиме реального времени, и может быстро вносить необходимые изменения. Процесс проектирования и создания новой техники с использованием данного метода ускоряется в десятки раз.

В итоге для выращивания заготовки понадобилось всего 130 часов, в то время как ее размеры составляют более 2х метров в диаметре. Очень важным аспектом является уменьшение массы заготовки, так как это означает существенное снижение объема последующей механической обработки. В результате мы имеем сокращение сроков изготовления, уменьшение стоимости изготовления, таким образом возрастает конкурентоспособность отечественных авиационных двигателей.

В настоящее время готовятся испытания полученного узла двигателя. Начало промышленного производства запланировано на 2020 год. Полученный положительный опыт позволит также использовать разработанные технологии и при проектировании и изготовлении двигателя ПД-35.