В Томске на территории института ФПМ СО РАН создали новую аддитивную технологию для изготовления шар-баллонов с помощью 3D-печати. Это технология послойного наращивания металлических или полиметаллических изделий из проволоки с использованием электронного луча. Об этом сообщил заведующий лабораторией контроля качества материалов и конструкций ИФПМ СО РАН Валерий Рубцов. По словам эксперта, особенность данной технологии состоит в том, что здесь производится прямая печать жидким металлом, который плавится под воздействием электронного луча. Металл подаётся в виде проволоки из титанового сплава (исходного материала, который требуется для изготовления шар-баллона). Путём послойного наплавления производится 3D-печать полусфер - заготовок шар-баллона. Свариваются все фрагменты тем же электронным лучом, которым печатается сама заготовка. Как уточняется, шар-баллоны нужны для использования в пневмосистемах ракетно-космической техники. Их ставят на ракетоносители, пилотируемые корабли и спутники.

«Шар-баллоны предназначены для хранения криогенных газов, они есть почти на всех космических аппаратах. Это хорошо видно на фотографиях, даже старых - наших первых советских космических кораблей. В шар-баллонах хранятся криогенные газы: азот, гелий, кислород при очень высоком давлении. Давление может доходить до 350 атмосфер», – рассказал Валерий Рубцов.

Как сообщил эксперт, преимущество новой технологии состоит в том, что она позволяет делать шар-баллоны намного быстрее. Традиционная технология подразумевает изготовление шара-баллона в течении не менее чем 6 месяцев. Это сложный многостадийный процесс, который происходит при очень высоких температурах в защитной газовой атмосфере. Изготовление шар-баллона занимает полгода, а иногда и больше. Всё зависит от размера изделия.

«Наша технология позволяет изготовить заготовку, например, для шар-баллона объёмом 5 литров в течении 4 часов. Получается, что мы можем изготовить 2 заготовки полусферы для шар-баллона 5 литров в течении 2 рабочих смен. Затем производится сварка. Фактически заготовка готова. То есть полностью изготовить шар-баллон можно в течении нескольких дней, вместо нескольких месяцев», – уточнил Валерий Рубцов.

Новая аддитивная технология уже продемонстрирована на предприятии индустриального партнёра Чебоксарского предприятия «Сеспель»: руководству и техническим специалистам самарского ракетно-космического центра «Прогресс» и предприятия «Техномаш».

«Были проведены испытания прототипа 5 литрового шар-баллона. Давление разрушения составило более 400 атмосфер», – сообщил Валерий Рубцов.

По словам эксперта, уже началась разработка технологии и изготовлены первые заготовки для изделия вместимостью 58 литров, а в перспективе - организация производства всей линейки шар-баллонов от 5 до 130 литров. Добавим, так как технология новая - на неё нет нормативной документации, что не позволяет начать выпускать изделия прямо сейчас. ИФПМ СО РАН уже поступило предложение от специалистов Роскосмоса о совместной разработке ГОСТа для изготовления шар-баллонов. После этого можно будет внедрять новую аддитивную технологию в производство и выпускать с её помощью шар-баллоны для космической отрасли. 

Похожие новости

  • 09/04/2019

    Три экспериментальные разработки томских ученых проверят на МКС

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и РКК «Энергия» вместе с ТПУ и ТГУ готовят эксперименты, которые проведут на Международной космической станции. Как сообщили НИА Томск в пресс-службе администрации Томской области, ученые ИФПМ СО РАН и ТПУ завершили разработку конструкторской документации для изготовления российского 3D-принтера, который сможет работать в космосе и изготавливать детали из полимерного волокна на борту МКС.
    1075
  • 10/11/2020

    Сибирские учёные придают металлам и сплавам принципиально новые свойства

    ​Инженеры Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) совместно с учеными Сибирского отделения РАН ведут ряд работ, в результате которых появляются технологии и материалы нового поколения.
    564
  • 19/04/2021

    Томские учёные — космосу

    Развитие космической отрасли — один из главных приоритетов государственной политики, но новым свершениям и победам в космическом пространстве предшествует долгая работа, которая базируется на прорывных результатах, полученных российскими учеными, прошедших путь от оригинальных идей до передовых технологий.
    256
  • 13/04/2018

    Сибирские ученые разрабатывают нанокомпозиты для космических аппаратов

    Стратегия развития космической деятельности России на период до 2030 года и на дальнейшую перспективу предусматривает продолжение эксплуатации Международной космической станции, создание нового космического корабля «Федерация» для проведения околоземных исследований и отработки полетов к Луне, расширение группировки космических аппаратов со сроком службы не менее 15 лет.
    1428
  • 12/11/2019

    В Томске создадут новые высокотехнологичные производства

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) в кооперации с ведущими университетами и промышленными предприятиями России стал победителем конкурса на право получения субсидий для реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках постановления Правительства РФ.
    973
  • 20/01/2018

    Томские ученые отмечены президентскими грантами и стипендиями

    Государственную поддержку в 2018–2019 годах получат ученые из Института оптики атмосферы (ИОА) им. В.Е. Зуева и Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН. Президентские гранты получат пять молодых ученых – кандидатов наук.
    2074
  • 29/12/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: добыча высоковязкой нефти и солнечная энергия для Якутии

    ​​​​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за ноябрь и декабрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 70, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 6,182.
    573
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    1864
  • 26/10/2016

    Новый вектор развития: итоги конференции «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций»

    Достижения современного материаловедения обеспечивают безопасность авиаперевозок, применяются в медицине, помогают в освоении дальнего космоса и в развитии атомной энергетики, транспорта и новых производственных технологий, - иными словами, там, где стандартные решение не работают.
    2842
  • 12/01/2017

    ТНЦ СО РАН: Как ракушка материаловедам помогла?

    В течение одиннадцати лет успешно развивается международное сотрудничество между отделом структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН и Харбинским инженерным университетом по направлению, связанному с разработкой многослойных металло-интерметаллидных композиционных материалов и моделированию процессов их разрушения.
    2892