Центр аддитивных технологий (ЦАТ, входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию) на московском форуме АТЛаС выступил с инициативой радикально изменить подход к сертификации металлических деталей газотурбинных двигателей, изготовленных методом 3D-печати. Инженеры предлагают резко сократить объем лабораторных проверок за счет создания единой доказательной базы для порошковых материалов. Этот шаг позволит убрать бюрократические задержки и ускорить внедрение напечатанных узлов в серийное производство.

В чем проблема: почему бюрократия убивает главное преимущество 3D-печати

В традиционной механообработке все предсказуемо: деталь вытачивают из литой или кованой болванки, физические свойства которой (прочность, усталость металла) подтверждены еще на металлургическом заводе. В аддитивном производстве процесс устроен иначе: лазер сплавляет металлический порошок, и структура металла формируется непосредственно в момент печати изделия.

Из-за этой особенности действующие авиационные нормы требуют подтверждать физические свойства материала для каждого нового типа детали с нуля. Инженерам приходится проводить десятки испытаний на разрыв, оценивать предел длительной прочности, ползучесть и коррозионную стойкость. Возникает технический парадокс: высокотехнологичный принтер выращивает сложную деталь за сутки, но ее бумажная сертификация и лабораторные тесты растягиваются на долгие месяцы. Это полностью нивелирует главное преимущество 3D-печати — скорость.

Единая база вместо тысяч тестов: что конкретно предлагает изменить ЦАТ

Чтобы разорвать этот замкнутый круг, ЦАТ предлагает сертифицировать не каждую отдельную шестеренку или форсунку, а саму связку «оборудование — материал». По аналогии с литейными сплавами, результаты испытаний образцов из конкретного порошка на конкретном принтере должны автоматически распространяться на все остальные изделия из этого же металла.

Начальник центральной измерительной лаборатории ЦАТ Роман Малинин пояснил логику нововведения: для большинства деталей неответственного назначения достаточно использовать усредненные табличные значения прочности материала. Жесткий и долгий цикл разрушающих испытаний сохранится исключительно для основных и особо ответственных элементов горячей части турбины. Это освободит инженеров от рутинной бюрократии.

Гонка за двигателями: зачем ОДК экстренно ускоряет выпуск деталей

Инициатива ЦАТ появилась из-за жесткого давления производственных графиков. Отечественное самолетостроение переходит от штучной сборки к серийному потоку. Как мы разбирали ранее, Иркутский авиазавод полностью разделил цеха капремонта и конвейер, забрав себе финальную покраску, и прямо сейчас в Иркутске на линии сборки стоят 18 серийных МС-21.

Разогнавшемуся конвейеру требуются десятки готовых силовых установок ПД-14, а заводу в Комсомольске-на-Амуре — моторы ПД-8 для самолетов SJ-100. Упрощенная сертификация 3D-печати позволит моментально изготавливать элементы топливной автоматики, завихрители камер сгорания и детали внешней обвязки. Печать «на лету» снимет перегрузку с фрезерных и токарных станков с ЧПУ, гарантируя бесперебойные поставки авиадвигателей на сборочные линии.

Кто будет проектировать детали: новые образовательные программы

Напечатать можно конструкцию любой сложности, однако в отрасли ощущается острая нехватка инженеров, умеющих мыслить категориями бионического дизайна и топологической оптимизации, а не ограничениями традиционного токарного резца.

Для решения кадровой проблемы образовательный центр ЦАТ запустил специальные программы обучения. Специалистов ОДК учат проектировать детали с учетом специфики лазерного спекания, управлять параметрами печати на оборудовании и грамотно сопровождать выпуск изделий по новым, ускоренным правилам сертификации.

Сводные параметры новой концепции 3D-печати деталей ОДК

Резюме AVSIM su

Предложение ЦАТ переводит 3D-печать в гражданской авиации из категории дорогих лабораторных экспериментов в легальный серийный инструмент. Переход от сертификации каждой отдельной детали к сертификации самого материала — грамотный инженерный шаг. Если авиационные власти утвердят этот регламент, моторостроители получат гибкий производственный конвейер. Это критически важно прямо сейчас, когда сборка самолетов МС-21 и SJ-100 напрямую зависит от ритмичности поставок готовых двигателей.