Рыбинское предприятие «ОДК-Сатурн», входящее в Объединенную двигателестроительную корпорацию, активно применяет аддитивные технологии в процессе производства газотурбинных двигателей. В настоящее время здесь внедряются инновационные принципы проектирования с учетом новых технологических возможностей, предоставляемых интеллектуальной оптимизацией топологии деталей с учетом действующих нагрузок. Это обеспечивает требуемую прочность при существенном снижении массы.
Работа по освоению аддитивных технологий ведется на всех предприятиях Объединенной двигателестроительной корпорации. Холдинг планирует применять их при разработке и внедрении перспективных российских газотурбинных двигателей, которые будут сертифицированы в 2025-2030 годах. Стоимость изготовления деталей с применением аддитивных технологий может быть значительно меньше, а время изготовления – в несколько раз быстрее, чем традиционным способом.
«ОДК-Сатурн» разработал и в 2017 году внедрил единый цикл проектирования деталей под аддитивное производство, позволяющий сократить сроки разработки и внедрения в конструкторскую документацию новых конструкций деталей и узлов. Ключевую роль играет технология топологической оптимизации элементов ГТД с учетом использования аддитивных технологий. По результатам применения единого цикла проектирования получено: снижение массы деталей – на 30-50%; необходимый уровень прочностных характеристик по статической и динамической прочности; сокращение количества поддерживающих структур (экономия материала) относительно исходных деталей в два раза.
«При реализации методов топологической оптимизации в большинстве случаев аддитивные технологии являются единственным технологическим решением для изготовления сложнопрофильных и уникальных топологически оптимизированных деталей, – рассказал заместитель главного инженера опытного завода по аддитивным технологиям «ОДК-Сатурн» Денис Федосеев. – Аддитивные технологии в данном случае полностью исключают технологическую подготовку при изготовлении заготовок и минимизируют последующую механическую обработку». По его словам, на предприятии используется замкнутый цикл проектирования, ключевым элементом которого является 3D-модель (для проектирования, расчетов, изготовления и контроля геометрии).
В «ОДК-Сатурн» функционирует Центр аддитивных технологий. В нем представлены все перспективные и наиболее востребованные промышленностью направления аддитивных технологий. Центр специализируется на изготовлении опытных деталей, моделей и узлов газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения методами послойного синтеза. Центр активно участвует в работах по разработке и получению отечественных металлопорошковых композиций.
В настоящее время в «ОДК-Сатурн» детали, изготовленные по аддитивным технологиям, применяются, в частности, в механизмах поворота лопаток, элементах камер сгорания, элементах механизации, перепуска и направляющих аппаратов ГТД. Процентное соотношение в конструкциях ГТД деталей, изготовленных методами аддитивных технологий, увеличивается. В 2016 году более 600 деталей газотурбинных двигателей изготовлены аддитивными технологиями из кобальтового, титанового сплавов, нержавеющей стали.
