Статьи

Глеб Туричин, СПбГМТУ: Лазерное выращивание подходит для многих изделий судового машиностроения

20 Сентября 2019 Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ), ФГБОУ

Первый отечественный гребной винт, напечатанный на 3D-принтере, стал одним из главных экспонатов проходящей выставки "НЕВА 2019". Ректор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) Глеб Туричин рассказал в интервью порталу Sudostroenie.info об особенностях технологии прямого лазерного выращивания, с помощью которой был изготовлен уникальный винт.

– Глеб Андреевич, что необычного в том винте, который показывается на выставке "Нева" в этом году?

– На "Неве" показывается винт для винторулевой колонки, целиком изготовленный с помощью аддитивной технологии прямого лазерного выращивания. Этот винт отличается от тех винтов, которые используются сейчас.

Так, вместо 160 кг он весит 120 кг при тех же прочностных характеристиках.Соответственно нужен меньший момент, чтобы его раскручивать, меньше нагрузка на вал, меньше нагрузка на подшипники. Всё это оборудование будет служить дольше.

– Где будет использоваться этот винт?

– В винторулевой колонке ДРК 150 производства завода "Вега".

– Это уже промышленный образец?

– Промышленный в том смысле, что он настоящий. Это первый из двух таких винтов. Второй винт сейчас находится на заводе "Вега".

Серийным изготовлением таких винтов будет заниматься завод "Вега", на который мы до конца года поставим разработанную и построенную "Корабелкой" технологическую установку для выращивания таких винтов.И завод "Вега" будет изготавливать у себя в Боровске такие винты в необходимом количестве.

– Сколько по времени занимает изготовление такого винта?

– Для изготовления этого винта потребовалась работа в течение четырех суток.

– Как обычно изготавливаются подобные узлы?

– Обычно заготовка для винта делается литьём. Но прежде чем сделать заготовку для винта, нужно спроектировать и изготовить литейную форму. Потом этот винт нужно отлить. Винты отливаются с очень большим припуском, потом с него нужно будет очень много всего убрать.

Стандартным образом производство такого винта займёт пару недель. К тому же, литейная технология на сложной геометрии опасна появлением литейных дефектов, которые нужно будет потом залечивать.

– Если сравнивать стоимость аддитивного выращивания и литья, что дороже?

– Сейчас эти технологии сравнимы по стоимости. Хотя порошковые материалы для лазерного выращивания относительно дорогие, но коэффициент использования материала в данном случае намного выше, чем у литья. Сейчас цена получается буквально рубль в рубль.

В будущем, чем больше по аддитивной технологии будет изготавливаться изделий, не только винтов, тем больше объём выпуска будет у производителей порошка, и тем ниже будет на него цена.

– Для лазерного выращивания используются отечественные материалы?

– Да, это отечественные порошки. Само оборудование выпускает наш университет.

Гребной винт, полученный методом прямого лазерного выращивания

Гребной винт для ДРК-150, полученный методом прямого лазерного выращивания

– Какие есть ограничения по размерам и массе конечных изделий?

– Та установка, которая будет смонтирована на заводе «Вега», позволит выпускать изделия массой до 500 кг и максимальным габаритом до 1200 мм. То есть на ней можно изготовить винт в два раза больше этого.

В настоящее время СПбГМТУ разрабатывает следующую установку, которая будет в два раза крупнее. Грузоподъёмность там будет составлять 1000 кг, а максимальный габарит – примерно 2,5 м.

– Ранее планировалось использовать подобные установки для судоремонта. По этому направлению есть какие-то подвижки?

– Мы делаем установку не только для завода "Вега", но и для северодвинской "Звездочки". Установка прямого лазерного выращивания действительно позволяет ремонтировать. В том числе ремонтировать элементы пропульсивных систем, например, винты. Но как именнозагружать данное оборудование будет определять уже "Звездочка".

Удобство установки заключается в том, что и машина, и технология достаточно универсальны.Вплоть до того, что можно делать винты из бронзы или из титановых сплавов. Достаточно широкий спектр.

– Получается, для такой установки нет ограничений по металлу?

– Нельзя сказать, что совсем нет ограничений, но очень широкий спектр материалов, в том числе стали, никелевые сплавы, сплавы на основе титана, сплавы на основе меди там можно использовать. Для судостроения это практически все необходимые сплавы.

– Для изготовления каких судовых узлов можно использовать такие установки?

– Есть достаточно большой объём изделий судового машиностроения, который можно изготавливать с помощью данной технологии. Например, сложные корпуса редукторов.

В целом, производить-то можно практически всё. Что конструктор нарисует, то машина и воспроизведёт. Дело в том, что это должно быть экономическивыгодно. Например, сейчас в судостроении очень много изделий, где в стружку идёт до 90% материала. Такие изделия можно сразу же делать по аддитивной технологии. Одна экономия материала оправдывает совершенно всё.

Помимо этого, очень много изделий, которые невозможно изготовить одним литьём. Скажем, не проливаются тонкие стенки, невозможно что-то делать с внутренними полостями, либо геометрия такая сложная, что отливка трескается.

– Вероятно, в двигателестроении лазерное выращивание может активно использоваться…

– В авиационном двигателестроении это вообще первая история. В наших морских турбинах точно так же – практически вся статорная часть может выращиваться. Как раз сейчас мы работаем с рыбинским ОДК "Сатурн" в этом направлении.

Беседовал Александр Полунин

Фото: Sudostroenie.info