Ученые Московского авиационного института разработали технологию, которая позволит широко внедрить в двигателестроение трехмерную печать металлом. В настоящее время применение напечатанных деталей ограничено несколькими факторами, среди которых - отсутствие технологии очистки их внутренних полостей. Чтобы решить эту проблему, ученые МАИ спроектировали экспериментальную установку с ультразвуковым излучателем, которая обеспечит эффективную обработку таких деталей.

- Изготавливать авиационные двигатели шестого поколения невозможно без новых конструкционных материалов и технологий, - рассказывает участник работ, доцент кафедры 205 "Технология производства двигателей летательных аппаратов" Юрий Козинер. - Для двигателестроения крайне перспективной является технология трехмерной печати металлом. Она способствует сокращению числа технологических операций и дает возможность создавать более сложные конструкции. Однако в процессе изготовления во внутренних полостях напечатанных деталей появляются слабо спеченные частицы исходного порошка, которые при эксплуатации могут засорять каналы и приводить к поломке. Поэтому необходимо разрабатывать методы, обеспечивающие очистку этих полостей.

В ходе исследования ученые установили, что наложение направленных ультразвуковых колебаний на технологическую среду - жидкость, прокачиваемую через внутренние каналы детали, - вызывает явление кавитации в ней, что в свою очередь помогает очистить каналы от слабо спеченных частиц.

Ранее в МАИ была создана установка с похожим принципом действия, предназначенная для очистки деталей из керамики и композиционных материалов на ее основе. Установка обеспечивает наложение ультразвуковых колебаний на алмазные фрезы, что снижает динамические воздействия на хрупкую заготовку в процессе обработки. Таким образом, обработка происходит безопасно для детали.

- Наши исследования помогут не только внедрить новые методы очистки внутренних полостей изделий от эксплуатационных и технологических загрязнений, но и развить технологии изготовления деталей двигателей летательных аппаратов из керамических материалов. Использование керамических материалов позволит увеличить температуру процессов в горячей части двигателя, повысить тепловой КПД, упростить систему охлаждения деталей, а в некоторых случаях отказаться от нее, - говорит Юрий Козинер.

На материале исследований выполнены один дипломный проект, две бакалаврские работы и защищены две магистерские диссертации. В настоящее время научная группа сотрудничает с ОКБ им. Люльки, ПАО "ОДК-Сатурн", ПАО "РКК Энергия".