Сотрудники научно-технического центра научно-производственного комплекса (НТЦ НПК) Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») освоили и внедрили в основное модельное производство технологию изготовления деталей аэродинамических моделей селективным лазерным сплавлением металлических порошков.

Способ изготовления ориентирован прежде всего на геометрически сложные детали, которые по традиционной технологии механической обработки на станках выполнить невозможно, или их производство представляет высокую трудоемкость. При изготовлении деталей используются отечественные порошковые композиции, близкие по механическим характеристикам к традиционно используемым в производстве аэродинамических моделей высокопрочным сталям.

Технология заключается в последовательном «выращивании» изделия путем послойного (по сечениям) сплавления металлического порошка лучом лазера. Для лучшего теплоотвода и обеспечения прочной связи со строительной платформой аддитивной установки (которой располагает модельное производство института) каждая деталь «растет» на поддерживающей конструкции, формируемой из того же материала. Далее изделие подвергается операциям термической и финишной механической обработки.

В аддитивной установке возможно одновременное изготовление группы деталей различной конфигурации. Высокие прочностные и механические характеристики изделий подтверждены соответствующими испытаниями.

«Освоенная нами аддитивная технология селективного лазерного сплавления позволяет изготавливать уже не прототипы, а полноценные металлические изделия. При этом мы значительно экономим время и производственные ресурсы. Например, аэродинамическая модель включает в себя не одну сотню разнообразных деталей: закрылки, предкрылки, элероны, кронштейны и др. Для изготовления каждой из них по традиционной технологии необходимо подобрать режущий инструмент, подготовить управляющую программу для станка с ЧПУ, разработать и изготовить оснастку. Все это в условиях опытного производства обычно занимает значительное время. Мы же можем «вырастить» сразу партию деталей за минимальный промежуток времени – от нескольких дней до нескольких часов при непрерывной работе установки в автоматическом режиме с минимальным участием оператора. Главное, технология позволяет воплотить в жизнь самые смелые конструкторские решения, когда в одном изделии без сборки интегрируется несколько сложных элементов, криволинейных внутренних каналов и полостей. Для снижения массы деталей они могут изготавливаться в виде оболочек, подкрепляемых сотовыми структурами», – рассказал начальник сектора НТЦ НПК ФАУ «ЦАГИ», ведущий специалист по аддитивным технологиям Валерий Зиняев.

В результате освоения и внедрения аддитивной технологии селективного лазерного сплавления в модельное производство специалисты ЦАГИ в кратчайшие сроки изготовили детали для моделей сверхзвукового гражданского самолета, турбореактивного двигателя нового поколения и др. Перспективную и набирающую популярность в производстве аддитивную технологию институт планирует активно развивать, в том числе за счет расширения парка установок и освоения новых материалов.