Применение технологии трехмерной печати при создании авиадвигателей ПД-14, ПД-8 и ПД-35

Российские авиадвигателестроители активно внедряют технологию трехмерной печати для создания и серийного производства силовых установок, включая ПД-8, ПД-14 и перспективный ПД-35. Этот метод позволяет значительно сокращать сроки изготовления сложных компонентов и кардинально оптимизировать их конструкцию. Одним из ключевых результатов стало применение напечатанного завихрителя камеры сгорания в двигателях для самолета МС-21-310.

Наработанные компетенции позволяют проектировать детали, которые традиционными методами производить нерентабельно или технологически невозможно. Более двух десятилетий специалисты пермского конструкторского бюро «ОДК-Авиадвигатель» занимаются развитием аддитивных технологий.

Также читайте: В России завершился ключевой этап летных испытаний новых авиационных двигателей

Суть аддитивного производства

Технология трехмерной печати подразумевает послойное создание объекта из цифровой модели. В отличие от традиционных методов, таких как фрезерование или литье, где материал удаляется или заливается в форму, аддитивный процесс наращивает материал, что минимизирует отходы. Для критически важных компонентов авиадвигателей, работающих в условиях экстремальных температур и нагрузок, применяют метод селективного лазерного сплавления. В этом процессе мощный лазер сплавляет частицы металлического порошка на основе никеля или титана в точном соответствии с цифровым чертежом. Это открывает возможности для создания сложных внутренних полостей и каналов охлаждения, которые невозможно получить механической обработкой.

Сертификация каждой новой детали и технологического процесса для авиации занимает несколько лет и включает множество испытаний на прочность и долговечность. Российские инженеры успешно прошли этот путь для завихрителя камеры сгорания двигателя ПД-14. Данный компонент уже используется в силовых установках, обеспечивающих сертификационные испытания лайнера МС-21-310. Накопленный опыт масштабируется на другие проекты корпорации.

Для демонстратора технологий перспективного двигателя ПД-35 спроектировали и изготовили более 2 300 деталей. В их число входят элементы направляющего аппарата компрессора и лопатки турбины. Рыбинское предприятие «ОДК-Сатурн» также применяет трехмерную печать для производства компонентов двигателя ПД-8 и элементов мощной газотурбинной установки ГТД-110М. Это направление работ получает постоянное развитие.

За время работы специалисты не только внедрили метод печати, но и разработали новые отечественные сплавы, сообщает корреспондент Информационного агентства МАНГАЗЕЯ. Эти материалы полностью отвечают строгим требованиям авиационной промышленности. Разработка собственных составов позволяет обеспечить технологическую независимость и стабильность производственных процессов.

Внедрение новых методов меняет логистические и производственные цепочки предприятия. Традиционное изготовление одной сложной детали часто занимало несколько месяцев из-за необходимости создания и проверки оснастки. Аддитивное производство сокращает этот цикл до нескольких дней или недель, перенося акцент на этапы постобработки. К ним относится удаление технологических подложек и термообработка для снятия внутренних напряжений.

Разработка новых материалов

Создание отечественных жаропрочных сплавов для аддитивного производства представляет собой отдельную сложную научно-техническую задачу. Металлический порошок должен иметь строго определенный гранулометрический состав, форму частиц и высокую чистоту. Его свойства после печати и последующей термической обработки обязаны обеспечивать необходимые механические характеристики. К ним относят прочность, ползучесть, усталостную долговечность и сопротивление трению.

Решение этой задачи требует тесного сотрудничества металловедов, химиков и технологов. Созданные материалы проходят многоэтапную проверку в лабораторных и натурных условиях. Успешная сертификация завихрителя подтвердила правильность выбранного пути и высокий уровень компетенций российских специалистов. Это достижение открывает возможности для печати других критически важных компонентов силовых установок.

Использование трехмерной печати повышает гибкость производства и снижает зависимость от иностранных поставок сложной оснастки. Технология продолжает развиваться, а ее внедрение способствует укреплению позиций отечественного авиадвигателестроения на мировом рынке. Отрасль демонстрирует готовность к реализации самых сложных проектов с применением передовых методов производства.