Ученые из Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" разработали безмодельную технологию изготовления деталей из титановых сплавов для российской авиационной промышленности. Новая технология, которая будет использоваться в производстве двигателей для самолетов МС-21, более дешевая, экологически безопасная и позволяет получать более точные детали.

Специалисты Инжинирингового центра "Литейные технологии и материалы" НИТУ "МИСиС" отказались от классической технологии литья титановых сплавов по выплавляемым моделям и предложили безмодельную технологию.

Секрет новой технологии заключается в использовании графитовых заготовок сложной конфигурации, изготавливаемых фрезерованием на станках с числовым программным управлением. Графит почти не взаимодействует с титановым расплавом, поэтому отливки получаются тонкостенными, без загрязненного альфированного слоя, который снижает пластичность титана. При классической технологии создаются отливки с более толстыми стенками - на изделии присутствует альфированный слой, который необходимо удалять.

Созданная технология позволит не только делать формы полностью из отечественного сырья (сейчас применяются керамические формы, компоненты для которых поставляются из-за рубежа), но и получать детали с большей размерной точностью, чем при традиционных методах литья по выплавляемым моделям. Еще одним преимуществом безмодельной технологии является ее дешевизна и экологическая безопасность, в сравнении с западными аналогами.

"Главное достоинство нашей технологии заключается в том, что мы смогли сделать отливку, толщина стенок которой составляет 3-4 мм. В мировой практике подобная технология не известна. При изготовлении отливок по другим технологиям толщина стенки достигает 10 мм, и требуется проведение экологически вредной процедуры травления - удаления лишнего материала химической кислотой. Для данной процедуры выстраивается целая линия экологически вредного производства. Безмодельное литье вообще не требует травления - отливку обдувают дробью, уменьшая толщину стенок. Кроме того, новая технология позволяет минимизировать затраты на механическую обработку изделия", - рассказал руководитель исследовательской группы, заведующий кафедрой "Литейные технологии и художественная обработка материалов" НИТУ "МИСиС", директор Инжинирингового центра "Литейные технологии и материалы" НИТУ "МИСиС", профессор Владимир Белов.

Такая технология идеально подходит для передовых российских проектов в авиационной промышленности, таких как ближне-среднемагистральный пассажирский самолет МС-21. По новой технологии специалисты уже отлили деталь для двигателя ПД-14, который будет использоваться в новом самолете. Деталь - литосварная конструкция внутреннего разделительного корпуса турбины - состоит из семи стоек, внутреннего корпуса и раскатного кольца.

Согласно планам, самолет МС-21 сможет успешно конкурировать как с китайским COMAC C919, так и с Boeing-737 MAX и Airbus A320neo. Самолет планируется поставлять в Малайзию, Египет и Азербайджан: компании из первых двух стран уже подписали соглашения о закупках, подписание соглашения с Азербайджаном состоится в феврале 2017 г.

Как отметил Алексей Ионов, заместитель завкафедрой "Технологии производства двигатели летательных аппаратов" МАИ, "совершенствование воздушно-реактивных двигателей всегда идет по пути повышения тяговой отдачи с одного килограмма конструкции. Условия современной конкуренции таковы, что рынок завоевывает тот, кто может добиться топливной эффективности выше, чем у конкурентов. Усложнение конструкций и технологий их создания требует новых технологических решений. Сейчас линейные технологии в авиадвигателестроении получают новое развитие и работа НИТУ "МИСИС" в области тонкостенного титанового литья несомненно актуальна и требует дальнейшего развития".

На создание технологии у разработчиков ушло 3 года. Сейчас специалисты продолжают совершенствовать технологию - они ищут способ сделать графитовые формы многоразовыми. В настоящее время проведено опытно-промышленное опробование и ведутся работы по изготовлению нового комплекта отливок для штатного внедрения технологии в производство.

НИТУ "МИСиС" - это один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ "МИСиС" также представляет собой полноценный научный центр. В 2015 году университет вошел в рейтинг лучших университетов мира THE World University Rankings и укрепил свои позиции в образовательном рейтинге QS World University Rankings. В 2016 году НИТУ "МИСиС", единственный из российских вузов стал участником рейтинга THE 20 World’s Best Small Universities Ranking, а также продолжил динамичный рост в региональных рейтингах QS.

Стратегическая цель НИТУ "МИСиС" к 2020 году стать глобальным лидером по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно укрепить свои позиции в сфере биоматериалов, нано- и ИТ-технологий. В состав университета входит 9 институтов, 4 филиала - три в России и один за рубежом. В НИТУ "МИСиС" обучаются более 15000 студентов. В университете действуют 27 лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие международные ученые. НИТУ "МИСиС" успешно реализует совместные проекты с крупнейшими российскими и зарубежными высокотехнологичными компаниями. ...