В НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ создано первое в России аддитивное производство полного цикла, которое включает изготовление расходуемой шихтовой заготовки с минимальным содержанием примесей, получение мелкодисперсных металлопорошковых композиций отечественных сплавов (в том числе на основе титана, никеля, кобальта, железа, алюминия), разработку электронных моделей в том числе с применением топологической оптимизации, технологий синтеза деталей из металлопорошковых композиций с последующей термической и баротермической обработкой, контроль свойств, структуры и качества изготовленных деталей методом рентгеновской компьютерной томографии.

Выпускаемая продукция

• 1000 шт. в год – заготовки, синтезированные по технологиям СЛС, СЭЛС и ПЛВ;
• 190 тонн в год – металлопорошковые композиции.

Литые прутковые заготовки для процесса атомизации

Характеристики

• узкие интервалы легирования – не более 0,2% (по массе);
• высокая чистота по вредным примесям и газам (серы, кислорода и азота – не более 10 ppm каждого);
• использование до 100% отходов, в том числе некондиционных;
• снижение стоимости сплава на 20–80% в зависимости от его состава;
• выход годных заготовок 80–85%.

Решаемые задачи

• переработка литейных отходов из серийных жаропрочных сплавов;
• изготовление литой прутковой заготовки.

Металлопорошковые композиции

Характеристики

• гранулометрический состав:

1 класс – 10–50 мкм;

2 класс – 40–80 мкм;

3 класс – 40-100 мкм.

• массовая доля кислорода – не более 20 ppm;
• рассев и упаковка в среде инертного газа.

Преимущества аддитивных технологий:

• создание элементов конструкций любой оптимальной сложности и формы, которые невозможно изготовить по традиционной технологии;
• снижение массы элементов конструкций до 50% (бионический дизайн) и повышение КИМ (до 95% и более – на деталях из металло-порошковых композиций);
• изготовление агрегатов в виде единой конструкции, исключая сварные и паяные соединения;
• повышение производительности – до 30 раз, сокращение цикла создания элементов конструкций – до 10 раз;
• отсутствие необходимости изготовления инструментальной и технологической оснастки, требующейся для традиционных методов обработки;
• повышение до 5 раз экономической эффективности для опытного, единичного и мелкосерийного производства.

Область применения продукции:

• авиационная отрасль – ответственные детали ГТД, силовые элементы планеров;
• ракетно-космическая отрасль – ответственные детали ЖРД;
• нефтегазовая/энергетическая отрасль – ответственные детали ГТУ;
• медицинская отрасль – персонифицированные имплантаты.

Технологии, применяемые для производства продукции:

• селективное лазерное (СЛС)/электронно-лучевое сплавление (СЭЛС) – процесс аддитивного производства, в котором энергия лазера/электронного луча используется для избирательного спекания/сплавления предварительно нанесенного слоя порошкового материала;
• прямое лазерное выращивание (ПЛВ) – процесс аддитивного производства, в котором энергия лазера используется для соединения материалов путем их сплавления в процессе нанесения.