СПбГМТУ в проекте «МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СУДОВ ARC-КЛАССА И МОРСКОЙ АРКТИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ» НОЦ «Российская Арктика»

В настоящее время большинство элементов судовых движителей - устройств, которые преобразуют либо энергию двигателя, либо внешнего источника через взаимодействие со средой в полезную работу для перемещения транспортного средства, например, гребные или лопастные винты - производят с помощью традиционных технологий, основанных на механической обработке литых заготовок. При этом стоимость литейной оснастки высокая, а количество требуемых для производства судовых гребных винтов - единицы. Внедрение аддитивных технологий в промышленное производство может изменить ситуацию.

По типу процесса (методу синтеза) аддитивное производство металлических изделий можно разделить на две группы: послойное селективное выращивание предварительно нанесённого материала и прямое выращивание, последнее подходит для изготовления крупногабаритных деталей, в том числе судового машиностроения. При прямом выращивании наплавочный материал, который может быть в виде металлического порошка или проволоки, подаётся в зону действия мощного источника тепла, нагревается, расплавляется, охлаждается и после кристаллизации образует валик, геометрические характеристики которого соответствуют определённому слою 3D модели. Источниками нагрева могут быть лазерный или электронный луч, а также электрическая дуга.
    
По сравнению с литьем и сваркой технология прямого лазерного выращивания элементов судовых движителей сложной геометрической формы в перспективе даёт следующие преимущества:
- возможность управления не только внешней геометрией элементов, но и внутренней структурой, что позволит создавать облегченные конструкции с локальными силовыми элементами, позволяя более рационально использовать материалы, а также облегчить конструкции силовых движителей в целом;
- возможность формирования элементов из разнородных материалов;
- более высокое качество элементов, к которым предъявляются требования по герметичности, за счет получения структуры с минимальной пористостью (или без нее);
- высокий коэффициент использования материалов за счет минимизации объема окончательной механической обработки благодаря уменьшению технологических припусков на последующую механическую обработку;
- отсутствие необходимости создания дополнительной технологической оснастки (литейной, сварочной), что позволит сократить затраты, особенно в условиях единичного и мелкосерийного производства;
- сокращение сроков создания элементов опытных образцов судовых движителей.

Кроме того, при прямом лазерном выращивании операции механической, термической и дробеструйной обработки производятся на уже полностью выращенном изделии, значит, при серийном изготовлении данные операции можно производить параллельно. При этом мощность производства может быть увеличена в 1,78 раза.

Группа ученых Санкт-Петербургского государственного морского технического университета под руководством заместителя директора по научной и проектной деятельности ИЛИСТ СПбГМТУ, канд.техн.н. Е. В. Землякова в составе ответственного исполнителя младшего научного сотрудника 

источник: https://xn--m1acy.xn--p1ai/news/spbg-tu-v-proekte-ateriali-i-tehnologii-dlya-sudov-arc-klassa-i-orskoi-arkticheskoi-tehniki-noc-rossiiskaya-arktika1656924597