Новости

ПАО «ОДК-Сатурн» стал использовать одновременно штамповку и 3D-печать

ОДК «Шторм инноваций» завершила очередной этап внутрикорпоративного первенства на самую высокотехнологичную разработку, первое место в котором завоевал рыбинский «ОДК-Сатурн» с кейсом гибридной аддитивной изотермической штамповки лопаток газотурбинных двигателей. По сути, это симбиоз двух технологий — современной и традиционной — в рамках одного производственного процесса. Данная разработка вызвала интерес в профессиональном сообществе за счет применения элементов 3D-печати сплавов титана, обладающих повышенной прочностью и минимизирующих экономические издержки. Сегодня титан является достаточно «частым гостем» на промышленных предприятиях России сразу после стали и иных сверхпрочных сплавов.
10 февраля 2021

Эксперты отметили общую сложность проекта, требовавшего поиска многих креативных решений: таких как, например, предварительное фасонирование прутковых заготовок. Да, аддитивные технологии здесь выступили лишь вспомогательным инструментом и не стали «волшебной таблеткой» от всех производственных задач сразу. Однако в случае именно с лопатками газотурбинных двигателей (как основой для применения гибридных технологий на конкурсе) 3D-печать автоматизировать множество нестандартных процессов обработки исходного сырья. В частности, не нужно было задумываться о повышении интенсификации работы конкурсантов и рассчитывать трудоемкость. Подобного эффекта удалось добиться за счет применения метода селективного электронно-лучевого сплавления композиций из металлических порошков (ЕВМ) высокой прочности — таких, как вышеназванный титан — после чего производимые детали уже проходили процесс традиционной штамповки. Таким образом, несмотря на общее тяготение пионеров инноваций к интенсивному внедрению цифровизации в отечественной промышленности, делать это пока что приходится весьма осторожно и избирательно.

Инновационный метод гибридного аддитивного производства был позже апробирован при серийном выпуске схожих деталей: штамповке лопаток направляющего аппарата двигателя SaM146 из титанового сплава ВТ6 с припуском под безразмерную обработку профиля пера. Здесь уже уместно говорить о вариативности и масштабируемости представленной конкурсной работы на производстве. Благодаря отработке данной технологии удалось добиться максимально детальных геометрических и структурных параметров изделий (практически полностью совпавших с цифровыми чертежами из программы QForm 3D) с заданными показателями объема и шероховатости.

Сегодня изготавливаемые при помощи селективного элетро-лучевого сплавления фасонированные заготовки деталей являются максимально экономичными по многим параметрам при изготовлении в цехах. Это является уже следующим структурным этапом апробирования любых технологий на практике. В случае с гибридной аддитивной изотермической штамповкой дальнейшая проверка эксплуатационных характеристик готовых изделий позволяет говорить об их беспрецедентном качестве.

Реализованная технология также обладает множеством преимуществ перед аналогами, что является важнейшим параметром при рассмотрении всех её аналогов в совокупности. Она обрабатывает детали в вакууме при сильном излучении и температуре до 1000 °C с применением центробежного распыления используемого сырья — без внутреннего напряжения, пор и нестабильности их микроструктуры. Промышленники-новаторы уже сейчас пророчат ей большое будущее и называют примером весьма удачной интеграции решений советской и российской эпох.