Французская компания Naval Group сообщила об изготовлении гребного винта с помощью технологии #3D-печати. Первый грибной винт установлен на #тральщик «Androméde» M 643 (второй в серии из 10 единиц типа «Eridan» («Tripartite»); в составе ВМС Франции с 1984 г.).
Пятилопастной гребной винт имеет диаметр 2,5 м, масса одной лопасти – 200 кг. В октябре 2020 г. #гребной #винт был направлен на военно-морскую базу в Бресте для отработки на валу, а в ноябре был установлен на тральщик.
В конце декабря того же года тральщик успешно прошел #ходовые #испытания.
Разработка #технологии изготовления гребного винта, начатая в 2018 г., заняла три года. Исследования процессов наплавки металлической проволоки проводил Департамент технических и инновационных разработок в сотрудничестве с университетом Ecole Centrale de Nantes (Nantes, Франция).
Учитывая суровые условия эксплуатации гребного винта и повышенные требования к коррозии, усталости и ударопрочности, на протяжении всего цикла его создания по технологии 3D печати специалисты компании Naval Group работали совместно с сертификационной компанией Bureau Veritas. Целью этого взаимодействия была разработка технического обоснования возможности использования лопастей в эксплуатационных условиях. В конечном итоге лопасти прошли сертификацию компании Bureau Veritas.
По состоянию на январь 2021 г. гребной винт – самый большой из когда-либо изготовленных методом #трехмерной #печати #металлических гребных винтов, а также первый в мире, предназначенный для постоянного использования на боевых надводных кораблях. Создание такого гребного винта открывает большие перспективы. Новая технология позволит значительно снизить технические ограничения, а следовательно, изготавливать гребные винты более сложной конфигурации, которые недоступны традиционным технологиям. Еще одним преимуществом такого подхода стало существенное сокращение времени изготовления гребного винта и обслуживания в процессе эксплуатации. За два последних десятилетия разработано большое разнообразие технологий металлической 3D печати, которые используются для изготовления высоконагруженных ответственных устройств. Первый патент на технологию металлической 3D печати – технологию прямого лазерного спекания DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – был получен фирмой EOS Hamburg, Германия) в 1990-х годах. Большинство технологий металлической 3D-печати относится к четырём основным типам:
– избирательное спекание/сплавление предварительно нанесённого порошкового слоя PBF (Powder Bed Fusion) – металлический порошок спекается/сплавляется с помощью электронного пучка в высоком вакууме. Металлические детали, изготовленные с использованием этой технологии, не имеют остаточных напряжений и внутренних дефектов, что делает их идеальными для применения в аэрокосмической и автомобильной промышленности (различие между терминами «спекание» и «сплавление» металлического порошка заключается в том, что при «спекании» используется сочетание нагревания и давления, а при «сплавлении» – высокая температура, достаточная для полного расплавления отдельных частичек металлического порошка; детали, полученные технологией «спекания», сохраняют высокую пористость и нуждаются в дополнительной термической обработке, вследствие чего они менее прочные, чем изготовленные по технологии «сплавления»);
– струйное нанесение связующего вещества (Binder Jetting) – жидкий связующий агент выборочно наносится для соединения порошкового материала. Эта технология пригодна не только для металлических порошков, но также для порошков минералов, стекла, керамики; при этом сохраняется цвет исходного сырья;
– прямое воздействие энергии DED (Direct Energy Deposition) – используется сопло для нанесения металлического порошка или проволоки на поверхность, а также источник энергии для расплавления порошка/проволоки. Разновидности таких технологий – прямое лазерное спекание металла DMLS (Direct Metal Laser Sintering), селективное лазерное сплавление SLM (Selective Laser Melting), электронно-лучевое сплавление EBM(Electron Beam Melting). Различие между технологиями DMLS и SLM заключается в том, что первая используется при работе со сплавами металлов, а вторая – при работе с чистыми металлами. Технология EBM обеспечивает получение очень высоких температур, поэтому она используется при работе с металлическими порошками высокотемпературных сплавов;
– экструзия материала (Material Extrusion);
– послойное изготовление модели изделия и последующее спекание ее в печи. Эта технология была специально разработана для малых предприятий и мастерских. Последняя разработка в этой области используется для изготовления металлических нитей в настольных принтерах, предназначенных для наплавленного осаждения FDM(Fused Deposition Modeling).
