Исследователи из Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва изготовили камеру сгорания газотурбинного двигателя методом селективного лазерного наплавления.

Работы по 3D-печати проводились лабораторией аддитивных технологий института двигателей и энергетических установок при Самарском университете. Камера сгорания успешно прошла стендовые испытания, включая продолжительную тепловую нагрузку в течение полутора часов и повторные запуски и остановки с интервалом в десять минут.

«Образец испытывался на огневом стенде на длительность работы в условиях эксплуатации, близких к реальным. На входе в камеру подавался подогретый до температуры 400°С воздух – это рабочая температура воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя. Условия горения были максимально приближены к реальным. Температура рабочего тела в первичной зоне камеры сгорания составляла 1600С°, на выходе из камеры сгорания температура продуктов сгорания составляла 1200°С», – рассказывает директор Научно-образовательного центра газодинамических исследований Самарского университета Михаил Анисимов.

Указывается, что перед производством камеры было изготовлено около сотни опытных образцов, с помощью которых были опробованы разные параметры печати и исследованы прочностные характеристики получаемых изделий. Печать осуществлялась на 3D-принтере SLM 280 немецкого производства, но в качестве расходных материалов использовались отечественные мелкодисперсные порошки.

О выгоде применения аддитивных технологий говорит тот факт, что на изготовление аналогичных элементов газотурбинных двигателей традиционными методами уходит около шести месяцев, а модификации с целью доводки до требуемых эксплуатационных характеристик занимают несколько лет. 3D-печать позволяет значительно сокращать сроки за счет возможности внесения корректив в цифровую модель с немедленным переходом к производству опытных образцов.

«Первый опытный образец малоразмерного газотурбинного двигателя, созданный методом аддитивных технологий в Самарском университете, может появиться уже через полгода. В дальнейшем подобная методика будет использована при массовом производстве деталей на 3D-принтерах, что существенно сократит сроки последующих работ при производстве двигателя», – поясняет заведующий лабораторией аддитивных технологий Самарского университета Виталий Смелов.

3D-печатные компоненты газотурбинных двигателей производятся Самарским университетом с 2015 года. В настоящее время университет использует 3D-печатающее оборудование зарубежного производства, но участвует в проекте Санкт-Петербургского политехнического университета по разработке отечественного 3D-принтера для печати металлических изделий.