Гибридная технология: в России объединили 3D-печать и штамповку лопаток для турбин

На предприятии «ОДК-Сатурн» с помощью гибридной технологии удалось объединить 3D-печать и штамповку лопаток для турбин. Такой метод был назван гибридным аддитивным. Использование данной эксклюзивной технологии производства компонентов из синтетического титанового сплава позволяет получить высокие технические и экономические показатели. Об этом пишет пресс-служба завода-изготовителя.

Новый процесс – улучшенные характеристики

Описываемая разработка является полностью отечественным изобретением, плод исследовательской деятельности ПАО «ОДК-Сатурн». Данная технология гибридной аддитивной штамповки совместила в себе сразу несколько функциональных возможностей. К примеру, в авиастроении очень важной характеристикой любой детали и компонента является вес изделия. Аддитивная часть новой технологии позволяет создавать цельную сложную деталь без сборки всей системы из множества компонентов, что облегчает конечный вес.

В то же время для изготовления лопаток из сплава титана для газотурбинных двигателей, являющихся сложнопрофильными объектами, всегда использовалась так называемая изотермическая штамповка. А для этого требуется в свою очередь предварительное фасонирование, или, по-другому, формообразование исходной заготовки из прута.

Высокотехнологический процесс

Новая разработка была испробована в процессе создания лопаток из титана для направляющего механизма в двигателе SaM 146. Сначала инженеры ОДК предложили формировать исходную заготовку посредством предварительного электронно-лучевого сплавления металло-порошкового композита с применением дальнейшей штамповки. Для разработки формы используется программа компьютерного моделирования QForm.

Полученная виртуальная заготовка, с максимально точной и стабильной геометрической формой, подается под струю металлического порошка, затем лазер сплавляет, послойно создавая деталь. Весь процесс происходит в вакууме и при температуре в 1000 градусов. В итоге получается компонент с минимальными внутренними напряженностями и изъянами.

Технология имеет высокую производительность, небольшую стоимость и высокое качество порошковой эмульсии. Проведенные полевые испытания первых деталей полученных гибридно-аддитивным способом, показали высокое качество и выгоду, в сравнении с традиционным дорогостоящим циклом производства.

К тому же порошковая металлизированная смесь, титановый сплав, также разработан «ОДК-Сатурн» и производится в России. Рекомендован для использования в авиадвигателестроении.