एक प्रिंटर से हेलीकाप्टर: पहली बार, वैज्ञानिकों ने एक हेलीकाप्टर इंजन के बड़े आकार के मामले को "मुद्रित" किया

हम एडिटिव विनिर्माण के विषय को जारी रखते हैं, और आज हम रूसी हेलीकॉप्टर वीके -2500 के आंतरिक इंजन आवरण के बारे में बात करेंगे, जो पूरी तरह से एसएलएम विधि द्वारा बनाया गया है। एक कोर NUST "MISiS" और सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट मरीन टेक्निकल यूनिवर्सिटी (SPbGMTU) द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया था। भागों के निर्माण के लिए additive प्रौद्योगिकियों के उपयोग ने विनिर्माण समय को 14 दिनों तक कम करना संभव कर दिया (शास्त्रीय विधियों द्वारा विनिर्माण के मामले में न्यूनतम एक महीने के लिए)।



मोटर आवास

आधुनिक विमान इंजनों के उत्पादन में एडिटिव तकनीकों का उपयोग उत्पादन चक्र को कम कर सकता है, उत्पादन लागत को कम कर सकता है और मॉडलिंग और नई इकाइयों के डिजाइन की प्रक्रियाओं को काफी तेज और अनुकूलित कर सकता है।

SPbGMTU के इंजीनियरों और NUST "MISiS" के सामग्री वैज्ञानिकों की वैज्ञानिक और तकनीकी टीम घरेलू विमान उद्योग के लिए बड़े आकार की इकाइयों के निर्माण में लगी हुई है। अगस्त 2019 में, प्रत्यक्ष लेजर बढ़ते प्रौद्योगिकी का उपयोग करके उत्पादित होनहार घरेलू विमान इंजन पीडी -14 का पहला पूर्ण आकार का प्रोटोटाइप, एमएकेएस इंटरनेशनल एयर शो में प्रस्तुत किया गया था। वैसे, हमने यहां इस बारे में लिखा है।

वीके -2500 हेलीकॉप्टर इंजन के आंतरिक आवास का निर्माण करते समय, परत-दर-परत लेजर फ्यूजन (एसएलएम) की एडिटिव तकनीक का उपयोग किया गया था - टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर से एक जटिल ज्यामितीय आकार का एक बड़ा कार्यात्मक हिस्सा पूरी तरह से "मुद्रित" था।

हम आपको याद दिलाते हैं कि एसएलएम तकनीक एक 3 डी प्रिंटिंग विधि है जिसमें एक धातु पाउडर को लेजर बीम द्वारा पिघलाया जाता है। सबसे पहले, उत्पाद का एक 3D मॉडल बनाया जाता है। फिर इसे 2 डी परतों में विभाजित किया जाता है, जो क्रमिक रूप से एक के ऊपर एक मुद्रित होते हैं। पाउडर की एक पतली परत एक विशेष मंच पर लागू होती है, फिर लेजर 2D मॉडल को आकृति के साथ फ़्यूज़ करता है, प्लेटफ़ॉर्म कम होता है, पाउडर की एक नई परत आती है, और चक्र जारी रहता है।

“प्रस्तुत कार्यात्मक नोड वास्तव में अद्वितीय है। हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि यह इस तरह की जटिलता और इस तरह के आकार का पहला हिस्सा है, जो रूस में घरेलू पाउडर सामग्री से लेयर-बाय-लेयर फ़्यूज़न की तकनीक का उपयोग करके प्राप्त किया गया है, "- डिप्टी। एवगेनी ज़ेमिलकोव, अनुसंधान और डिजाइन गतिविधियों के निदेशक, लेजर और वेल्डिंग प्रौद्योगिकी संस्थान, एसपीबीजीएमटीयू।

3 डी-प्रिंटर मोड के अनुकूलन के साथ संयोजन में एसएलएम विधि का उपयोग नाटकीय रूप से मोटर हाउसिंग के बाद के मशीनिंग (पीस, मोड़, नक़्क़ाशी, आदि) की मात्रा को क्रमशः कम कर देता है, उत्पादन समय 30 से 14 दिनों से अधिक से कम हो गया था। यह आपको नोड की उत्पादन लागत को कम करने की अनुमति देता है, जिससे घरेलू विमान इंजन की समग्र प्रतिस्पर्धा सुनिश्चित होती है।

"NUST" MISiS के सहयोगियों के साथ मिलकर हम एक व्यापक परियोजना को कार्यान्वित कर रहे हैं जिसमें सबसे दिलचस्प एडिटिव तकनीकों को औद्योगिक अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से विकसित किया गया है। यह प्रत्यक्ष लेजर बढ़ रहा है और परत-दर-परत लेजर फ्यूजन (एसएलएम प्रौद्योगिकी) है। प्रत्येक तकनीक के अनुप्रयोग का अपना क्षेत्र होता है। प्रत्यक्ष खेती का उपयोग हमारे द्वारा 0.5 मीटर से 2 मीटर तक आयामों के साथ वर्कपीस के निर्माण के लिए किया जाता है। स्तरित लेजर संश्लेषण - आकार में 0.4 मीटर तक वर्कपीस के लिए, ”येवगेनी ज़िमेलाकोव कहते हैं। - दोनों विधियां जटिल बहु-कारक प्रक्रियाएं हैं जिन्हें एक एकीकृत दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। एसएलएम प्रौद्योगिकी में, यह एडिटिव टेक्नोलॉजी के लिए एक हिस्से को संशोधित कर रहा है, जो बढ़ती प्रक्रिया के दौरान एक हिस्से के उन्मुखीकरण का निर्धारण करता है, विकास रणनीतियों का चयन करता है और सहायक संरचनाओं को डिजाइन करता है। इसके अलावा, विनिर्माण प्रौद्योगिकी केवल एक 3D प्रिंटर के संचालन तक सीमित नहीं है। "

इंजन आवास - यह अंदर कैसा दिखता है

परियोजना के डेवलपर्स में से एक, NUST “MISiS” के इकोटेक इंस्टीट्यूट के निदेशक एंड्री ट्रावोकोविंद:

परत द्वारा उत्पादन प्रक्रिया परत में "एक बड़ा हिस्सा" बढ़ता है, और एक निश्चित समय पर, द्रव्यमान के एक सेट के साथ और सतह की वक्रता बनाते समय, वर्कपीस ज्यामिति "फ्लोट" के लिए शुरू होती है। परिणाम - भाग अस्वीकार कर दिया गया है। इसे ध्यान में रखते हुए, मॉडलिंग और बाद की खेती में, कई - भाग के कुल द्रव्यमान का 75% तक - संरचनात्मक समर्थन का उपयोग किया जाता है जो भाग के समानांतर बढ़ता है और काम के बाद हटा दिया जाना चाहिए। हमने 75% से 23% तक उनके वजन को 3 गुना से अधिक कम करने में कामयाबी हासिल की। ​​'

इस अनुकूलन ने उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम पाउडर की मात्रा को काफी कम कर दिया। वर्तमान में, रूस में अग्रणी विशेष इंजन-निर्माण उद्यमों में से एक के आधार पर परिणामी इंजन असेंबली के लिए परीक्षण तैयार किए जा रहे हैं।

हाल ही में स्कोल्लोवो में ओपन इनोवेशन फोरम में रूसी संघ के विज्ञान और उच्च शिक्षा मंत्रालय के स्टैंड पर प्रस्तुत किया गया।