Применение аддитивных технологий (послойного наращивания и синтеза объектов — прим. «Волга Ньюс») имеет ряд преимуществ: во-первых, сокращается время сборки ракетно-космической техники, во-вторых, зачастую, снижается стоимость изготовления изделий, а с точки зрения охраны окружающей среды имеется огромный потенциал в снижении энергетических затрат.
РКЦ «Прогресс» является одним из пионеров внедрения этой передовой технологии в ракетно-космической отрасли. В 2020 году на предприятии был организован Центр аддитивных технологий в отделе научно-исследовательских испытаний. Ему был выделен корпус, в котором провели масштабные строительные и ремонтные работы, уставлено оборудование.
Перед сотрудниками Центра стояла задача – освоить перспективные технологии и внедрить их в производство. В РКЦ «Прогресс» провели исследования техпроцессов изготовления ряда деталей, подготовили нормативную базу для конструкторских отделов, по заявкам конструкторского бюро специалисты оптимизировали и произвели прототипы разрабатываемых предприятием устройств и аппаратов.
«Мы одними из первых в ракетно-космической отрасли приступаем к внедрению 3D-технологий. Аддитивные технологии, грамотно встроенные в производственную цепочку, позволят не только сократить издержки и сэкономить время, но и решать более сложные задачи, например, изготавливать штучные изделия любой формы», – отмечает руководитель Центра Павел Воеводин.
Новые технологии получили первое практическое применение в РКЦ «Прогресс», когда на 3D-принтере был создан пластиковый кронштейн, который отвечал за правильное позиционирование боковых блоков РН «Союз-2» при сборке. Изготовить подобную деталь стандартными методами в короткие сроки невозможно, так как для этого потребовалась бы специализированная оснастка. В течение пяти дней были разработаны 3D-модели, выращены три варианта кронштейна методом аддитивного формирования и проведена отработка приспособления для обеспечения безударной стыковки боковых и центрального блоков РН типа «Союз-2».
«Сегодня в Центре аддитивных технологий работают десять человек, – рассказывает Павел Воеводин. – Каждый из специалистов обладает универсальным набором знаний, может сам спроектировать деталь и аддитивно сформировать ее на 3D-принтере. При использовании аддитивных технологий промежуток времени между фантазией и практическим применением очень маленький: придумал, спроектировал, отправил на печать – и деталь готова!»
В Центре используется электронно-лучевая сварочная установка ТЭТА 15Е1500, изготовленная в научно-производственной компании «Томские электронные технологии» («ТЭТА»). Она состоит из вакуумной камеры, высокопроизводительной системы откачки воздуха, электронно-лучевой пушки, шкафов управления и охлаждения.
Для работы на новом оборудовании специалисты отдела научно-исследовательских испытаний РКЦ «Прогресс» прошли обучение в компании «ТЭТА». Там же они попробовали «вырастить» первые образцы шар-баллонов.
По существующей технологии в РКЦ «Прогресс» шар-баллоны изготавливаются из двух штампованных полусфер, а в перспективе полусферы могут быть выращены методом электронно-лучевой наплавки. В ракетно-космическом центре перед специалистами по аддитивным технологиям поставили задачу – проработать техпроцесс изготовления шар-баллонов и изготовить полностью аддитивные емкости высокого давления или шар-баллоны.
После отладки всех режимов сотрудники отдела приступили к изготовлению установочной партии шар-баллонов с помощью перспективной технологии. Пробная партия – три 58-литровых шар-баллона – была «выращена» на новом оборудовании в рамках пуско-наладочных работ. Произведена их механическая обработка и проведены испытания на прочность и герметичность.
«Шар-баллоны, изготовленные по новой технологии, прошли испытания на соответствие выращенных заготовок заявленным характеристикам, – говорит Павел Воеводин. – В настоящее время результаты испытаний третьего образца шар-баллона приближаются к требуемым отраслевым стандартам».
В 2022 году проводились макетно-конструкторские испытания перспективного малого космического аппарата. В рамках этих исследований специалисты Центра аддитивных технологий с использованием перспективного материала филамента PET-G изготовили 114 макетов аппаратуры различного назначения. Их установили в корпус космического аппарата для отработки правильности решений при монтаже приборов и уточнения «посадочных» мест бортовой аппаратуры, трассировки кабельных трасс при сборке перспективных космических аппаратов. В дальнейшем при монтаже штатной бортовой аппаратуры это дало возможность выполнить сборку космического аппарата в максимально короткие сроки.
Генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов:
– В настоящее время в РКЦ «Прогресс» конструкторы, инженеры, специалисты Центра аддитивных технологий тесно сотрудничают и уже убедились, что 3D-технологии обладают рядом существенных достоинств и дают возможность быстро создать нестандартные детали сложной формы, детали оборудования для оперативного ремонта и прототипы сборок перед внедрением их в производство.
текст Ольга Гурина
фото Аркадий Павлов
Подготовлено по материалам портала Волга Ньюс
СПРАВКА
Шар-баллоны предназначены для хранения криогенных газов при высоком давлении (до 350 атмосфер) и используются в пневмосистемах ракетно-космической техники – ракетах-носителях и космических аппаратах.