ТОМСК, 30 янв – РИА Томск. Россия может стать к 2020 году четвертой страной в мире, производящей 3D-принтеры для печати больших металлических деталей на основе электронно-лучевой технологии. Такое оборудование разрабатывают по федеральному гранту ученые томского Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) Сибирского отделения Российской академии наук. Подробности – в материале РИА Томск.
Принтер в 20 тонн
"Большие детали – это изделия размерами до 5 метров, – рассказывает журналистам РИА Томск директор ИФПМ Сергей Псахье. – Установка, которая способна работать с такими элементами, будет весить около 20 тонн".
Грант на создание 3D-принтера на основе электронно-лучевой технологии ИФПМ получил осенью 2017 года. Речь идет о комплексе для печати крупногабаритных металлических и полиметаллических деталей, узлов и конструкций. Как указано в документации гранта, в приоритете – печать для ракетно-космической техники и транспорта.
Общая сумма гранта – 380 миллионов рублей, из них 250 – средства федерального бюджета, 130 – деньги промышленного партнера проекта ЗАО "Чебоксарское предприятие "Сеспель".
Новое слово в науке о материалах
"Создание роботизированного комплекса для 3D-печати на основе электронно-лучевой технологии – амбициозный для нас проект, – считает Псахье. – Промышленная печать больших деталей требует высокой производительности и нового подхода к вопросу. Лазер и порошки заменят электронные пучки и металлические филаменты (проволока или прутки). Это обеспечит производительность до 12 килограммов в час, недостижимую для лазерных технологий".
По его словам, самая производительная лазерная технология позволяет печатать изделия со скоростью не больше 2,9 килограмма в час. Ученый уверен, что с мультипучковой электронно-лучевой технологией можно создавать детали с новыми характеристиками.
"Сейчас существует много ограничений на создание новых материалов, связанных с гравитацией: многие легирующие элементы, которые добавляются в сплавы, при кристаллизации оседают, и получается материал с неконтролируемыми свойствами. А если использовать электронные пучки, можно управлять составом и кристаллизацией, контролировать свойства", – объясняет Псахье.
По его словам, такой подход является прорывом в науке о материалах: "Ученые получают новые возможности – это локальное формирование сплавов с необычными свойствами. Будут получены принципиально новые полиметаллические сплавы. Детали смогут иметь различные свойства в любой своей части. Раньше сделать это было невозможно".
Всероссийская команда
По мнению Псахье, большая печать – высота, которую пытаются взять многие страны. Сегодня такие установки выпускают только три зарубежные компании. Россия может стать четвертой страной в мире, где организовано производство таких комплексов, благодаря усилиям сразу нескольких крупных игроков из российской науки и промышленности. Базовая организация проекта – томский ИФПМ, промпартнер – чебоксарский "Сеспель".
Соисполнителями являются Томский политех (ТПУ), Московский государственный университет (МГУ) и Новосибирский государственный технический университет (НГТУ). Тестовые испытания созданных в Томске деталей планируется проводить на стендах Ракетно-космической корпорации "Энергия" (город Королев). Проект реализуется командой, большую часть которой составляют молодые ученые, инженеры, студенты и аспиранты под руководством молодого томского доктора наук Евгения Колубаева.
До конца 2019 года участникам необходимо разработать мультипучковую электронно-лучевую технологию 3D-печати крупноразмерных изделий из металлической проволоки или прутка, а также технологию получения "расходников" для печати изделий с контролируемым составом, из сплавов нового поколения для работы в экстремальных условиях. Также необходимо организовать отечественное производство установок и проволок.Как указано в документации проекта, коммерциализация созданного в Томске оборудования должна начаться не позднее 2020 года.