Аддитивное оборудование ИЛИСТ СПбГМТУ востребовано в авиационной промышленности, двигателестроении, судостроении и космической индустрии
Научный центр ИЛИСТ (Институт лазерных и сварочных технологий), входящий в «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет», разрабатывает технологии прямого лазерного выращивания и ремонтной лазерной наплавки высокопрочных деталей. Оборудование, созданное петербургскими специалистами для 3D-печати, уже начало поступать на российские предприятия. О технологических особенностях и преимуществах новых разработок рассказывает ректор СПбГМТУ Глеб Туричин.
КМ: Глеб Андреевич, что можно создавать с помощью аддитивной технология прямого лазерного выращивания (ПЛВ)?
Она позволяет создавать относительно крупногабаритные изделия, в том числе изделия сложной формы из широкого спектра материалов.
КМ: Чем еще, кроме габаритов изготавливаемых деталей и быстроты их производства, ПЛВ может похвастать?
Во-первых, это высокий уровень механических свойств изделия, во-вторых, возможность комбинировать в одном изделии несколько материалов, в том числе плавно переходя от одного материала к другому.
КМ: Основные конкуренты ПЛВ среди аддитивных технологий?
Поскольку речь идет о технологиях изготовления изделий из металлов, то это технология послойного выращивания – SLM технология (Selective Laser Melting). Но SLM технология несравнима по габаритам и по производительности уступает ПЛВ технологии. SLM – это технология изготовления мелких и высокоточных изделий. Прямое лазерное выращивание - это изготовление крупногабаритной, точной заготовки. С другой стороны, есть технология выращивания изделия из проволоки. Она еще выше по производительности, и в принципе позволяет получать изделия еще больших размеров, но существенно уступает по возможной сложности изделий, по точности и по свойствам материала.
КМ: Вы признавались, что прямое лазерное выращивание является альтернативой литью и становится выгодно при стоимости килограмма готового изделия от 10 тысяч рублей. Возможно ли снижение себестоимости изделий? Какие сегменты промышленности вы видите в числе потенциальных клиентов ПЛВ?
Снижение себестоимости изделий возможно. Себестоимость формируется очень просто - она складывается из стоимости нормо-часа работы оборудования и стоимости материала. Стоимость материала – порошка – сейчас, как правило, превалирует в стоимости изделия. Оборудование привносит в килограмм изделия порядка 2 тысяч рублей, а все остальное это стоимость порошка. Будет порошок дешевле, а он неизбежно будет дешевле с увеличением объема производства, и начнет падать стоимость.
В числе потенциальных клиентов из сегментов промышленности можно назвать: авиационное двигателестроение, ракетостроение, судостроение в части разных компонентов пропульсивных систем и части изделий судового машиностроения, химическое машиностроение. Также существует небольшой спектр применения технологии ПЛВ в автомобильной промышленности и в медицине (импланты).
КМ: Какова ситуация с ПЛВ-оборудованием в мире?
Более или менее похожее оборудование, но сейчас уступающее по габаритам, по производительности и по технологии в Европе делает французская компания BEAM, с которой у СПбГМТУ заключено партнерское соглашение. Мы члены одного альянса. Немецкая компания TRUMРF – сейчас не очень успешна. В Корее это компания InnsTek, но установки этой фирмы предназначены для изготовления и ремонта пресс-форм. По габаритам, по материалам и по технологии на машине InnsTek невозможно повторить то, что делается в ИЛИСТ СПбГМТУ. В США работы в направлении таких технологий ведутся очень давно. Американская компания Optomec поставляла, в том числе, в Россию такие машины, правда, уступающие по габаритам и производительности, но в принципе годные к использованию. В последнее время информация о такой технологии, и ее применении в США, по понятным причинам, недоступна.
КМ: Какое аддитивное оборудование ИЛИСТ производит сегодня?
Сейчас мы выпускаем четыре класса таких технологических машин. Отличаются они весом и размерами изделий, возможных к выращиванию, а также мощностями лазеров. Стоимость этих машин варьируется от 30 до 115 миллионов рублей. Все зависит от габаритов. Но мы не просто производители, но также и проектанты машин, и считаем, что машина в идеале должна строиться под конкретное изделие или группу изделий. Тогда она может оказаться как дешевле, так и дороже. Пока возможны индивидуальные решения.
КМ: Какова доля российских продуктов среди ответственных частей ваших машин?
Если считать в стоимостном выражении, примерно, 70% отечественной комплектации.
КМ: Что необходимо сделать для того, чтобы на базе технологии ПЛВ возник новый дивизион промышленности? В чем проявляется поддержка государства?
Новый дивизион промышленности, вообще-то сейчас уже возникает. По-видимому, для этого сделано достаточно. Есть несколько вопросов, касающихся квалификации технологии. Сейчас это достаточно успешно осуществляется в сфере аддитивных технологий в масштабах всей страны. Поскольку необходимая нормативная документация последовательно разрабатывается под руководством московского института ВИАМ, этот вопрос будет решен.
Поддержка государства для развития технологии ПЛВ присутствует в полной мере, потому что очень много работ выполняется в рамках разного рода государственных программ, других государственных мер поддержки и государственного заказа. Думаю, что существующих мер поддержки вполне достаточно. Потому технология и развивается.
КМ: Назовите изделия, произведенные с помощью вашего оборудования, которыми можно гордиться.
Как выяснилось, только что был опубликован список основных достижений Российской Федерации в сентябре. Достижением номер два в этом рейтинге является изготовление СПбГМТУ внешнего кольца для перспективного двигателя ПД-14, который мы показывали на МАКС-2019.
Другим интересным изделием из тех, о которых можно говорить, является облегченный винт, который был представлен на нашей экспозиции в рамках выставки «Нева 2019». Есть ряд изделий, которые уже работают, например, рабочие колеса высоконапорных вентиляторов.
КМ: Серьезными препятствиями на пути развития аддитивных технологий считается отсутствие или, точнее, недостаточность нормативной базы и консерватизм потенциальных клиентов. Как скоро, на ваш взгляд, решатся эти проблемы?
Уже говорил про нормативную базу, она сейчас системным, плановым образом разрабатывается. Я являюсь одним из участников этого технического комитета. Что касается консерватизма клиентов, тут присутствует не столько консерватизм, сколько их техническая неграмотность в этой области. Ее нужно ликвидировать, создавая и программы подготовки инженеров, и программы дополнительного образования, переподготовки.
Мы сейчас активно работаем и в этом направлении. Корабелка такие программы дополнительного профессионального образования уже предлагает. У нас обучаются сотрудники некоторых корпораций. Но вопрос требует времени. Конструкторы должны привыкнуть проектировать под эту технологию. А технологи, в свою очередь, должны знать, что это за процесс, и научиться им управлять на заводах, на которых появится это оборудование. Пока у нас на отечественных предприятиях машин нашего изготовления, реализующих эти принципы, стоит четыре штуки. Это пока начало.
КМ: Каков потенциал у рынка лазерной наплавки? Может ли быть полезна ПЛВ при ремонте оборудования?
Безусловно. При ремонте оборудования и не только его, при ремонтах, например, авиационных двигателей, ходовых и подруливающих винтов, редукторов и прочего эта технология – несомненно, полезна. Те же самые машины, которые выращивают, способны осуществлять ремонтную наплавку. В Перми, на пермских моторах именно так ремонтируются лопатки. Это, действительно, еще один, дополнительный серьезный рынок и для оборудования и для технологии.
КМ: Один из столичных ректоров пару лет назад признался, что вынужден устраивать дополнительные курсы для первокурсников, чтобы подготовить их к учебе. Какова ситуация с техническим образованием в России сегодня?
СПбГМТУ, по меньшей мере, уже присоединился к этому процессу, а может быть даже раньше, чем московские коллеги, мы начали предпринимать такие меры. Качество выпускников школ сейчас не то, что было 30 лет назад, и с этим надо что-то делать.Понижать планку подготовки инженера дальше нельзя. А если ее дальше понижать, то у нас снова будут появляться дырки в космических кораблях – это может плохо кончиться. Соответственно, техническое, инженерное образование сегодня в России нуждается в серьезной модернизации, и иногда, по моему мнению, эта модернизация должна быть возвратом к тому, что было раньше, а не движением куда-то в другое место.
