Ученые «Росатома» завершили формирование
комплексной базы данных свойств российских материалов, полученных по технологии
селективного лазерного плавления (СЛП). Как ожидается, ее использование
позволит в 3-5 раз ускорить время подбора материалов для изготовления сложных
металлических изделий, используемых в авиационной и космической отраслях,
атомной отрасли, энергетике, двигателестроении (везде, где требуется
изготовление сложных деталей из металлических сплавов). База данных разработана специалистами Института «Росатома» в Сарове в
рамках Единого отраслевого тематического плана госкорпорации «Росатом»,
патентные исследования подтвердили новизну разработки.
В настоящее время база данных объединяет более 60 критически важных характеристик материалов, сплавов, металлопорошковых композиций, сталей, полученных как традиционными методами, так и различными аддитивными технологиями: от состава порошков и свойств композитов до технологий изготовления заготовок, методов постобработки и контроля качества изделий. Она также содержит данные испытаний и унифицированные аддитивные методики для стандартизации процессов. В процессе исследований установлено, что основные механические свойства материалов, полученных аддитивными способами, не уступают, а в ряде случаев превосходят свойства материалов, полученных традиционными технологиями, а также характеризуются более узким разбросом свойств от образца к образцу.
Использование базы данных исключает необходимость длительных экспериментов, повышает качество изделия благодаря стандартизации контроля, оптимизирует затраты за счет использования унифицированных решений и накопленного опыта, расширяет возможности проектирования геометрии готового изделия.
По словам научного руководителя приоритетного направления научно-технологического развития госкорпорации «Росатом» «Материалы и технологии», первого заместителя директора частного учреждения «Наука и инновации» (входит в «Росатом») Алексея Дуба, внедрение в работу конструкторов комплексной базы данных свойств материалов существенно сокращает сроки разработки и изготовления деталей: «Благодаря использованию базы данных ученым не придется проводить дополнительные расчеты и исследования. Весь накопленный опыт будет доступен всей отрасли. Таким образом, специалисты, работающие в разных учреждениях, смогут быстро обмениваться данными и результатами работ. Кроме того, учитывая необходимость дополнительных испытаний, процесс проектирования и изготовления необходимых деталей станет более экономичным. По сути, сформированная база данных – единый источник достоверной информации. Планируется, что она будет постоянно пополняться, расширяя сферу применения», – отметил он.
Объединение базы данных с технологической линией автоматизированного синтеза новых конструкционных материалов (еще одна разработка ученых «Росатома», была впервые представлена на Форуме будущих технологий в феврале 2025 года) позволит перейти к созданию, с последующим тестированием, до 10 уникальных составов конструкционных материалов в сутки. Это откроет новые возможности для создания перспективных материалов атомной и термоядерной энергетики, космических материалов и медицинских имплантатов.
Селективное лазерное плавление (SLM, от
англ. Selective Laser Melting) – это способ 3D-печати
металлических деталей, при котором лазерный луч послойно и полностью
расплавляет металлический порошок, создавая плотные и прочные изделия сложной
геометрии. Для процесса требуется инертная среда и опорные структуры для отвода
тепла. Применяется для изготовления высокопрочных металлических изделий,
например, в аэрокосмической промышленности (облегчение деталей корпуса, лопатки
турбин), медицине (имплантаты), автомобилестроении (компоненты двигателей).
Аддитивные технологии (3D-печать) – один из драйверов развития российской промышленности, дают возможность уйти от классических конструкций и найти нестандартные решения сложных инженерных задач. В атомной отрасли уже более 30 организаций применяют аддитивные технологии в своих производственных процессах, решены задачи по обеспечению аддитивного производства «Росатома» собственными разработками, что необходимо для устойчивости бизнеса и независимости от внешних поставщиков.
Единый отраслевой тематический план (ЕОТП) госкорпорации «Росатом» – механизм финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, имеющих практическую пользу для отрасли. Отраслевым оператором ЕОТП выступает частное учреждение по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации», участниками могут быть как отраслевые, так и внеотраслевые организации. Среди постоянных внеотраслевых участников плана – НИЦ «Курчатовский институт», институты РАН, опорные вузы, медицинские организации Минздрава России, ФМБА России.
Частное учреждение «Наука и инновации» отвечает за научное, аналитическое и информационное развитие организаций атомного энергопромышленного комплекса. Выступает оператором Единого отраслевого тематического плана (ЕОТП), в рамках которого ежегодно разрабатываются научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР). Оказывает содействие организациям атомной отрасли в правовой охране результатов интеллектуальной деятельности. Принимает активное участие в организации отраслевых программ развития ученых и формировании кадрового научного резерва, курирует участие Госкорпорации «Росатом» в проведении Десятилетия науки и технологий в Российской Федерации. https://naukarosatom.ru
Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет «Росатому» и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.
