Найти тему

Дополнение к статье про отечественные 3D-принтеры, работающие по технологии электронно-лучевого плавления с подачей проволоки

Статья об отечественных 3D-принетрах по технологии электронно-лучевого плавления (ЭЛАТ, ЭЛАП, ЭЛПП) получилась несколько объемной, поэтому я в ней не рассказал о том, почему Ростеху удалось «с нуля» создать поистине монструозный 3D-принтер, не упомянул о разработках НИУ «МЭИ» (Национальный исследовательский университет «Московский Энергетический Институт») , и о 3D-принтере ЭЛУНП от «РусАТ». В этой статье я о них расскажу.
Первая статья здесь:

Напомню о принтере Ростеха – сотрудники Пермского науионального исследовательского политехнического университета совместно с НИТИ «Прогресс» разработали и воплотили в металле поистине монструозный 3D-принтер, в самые сжатые сроки – менее чем за год с момента опубликования анонса до готового изделия. Предварительные работы, естественно начались раньше.

Тут самой главный вопрос – а как удалось такую конструкцию разработать и воплотить в металле «с нуля»? Это же невозможно!

Да, «с нуля» такое воплотить в железе невозможно.
Вот только разработана установка отнюдь не с нуля.
Работа пермских исследователей в области создания принтера «вообще» начались еще в 2017 году, в началу создания у них были уже опыты по разработке режимов наплавки на различных установках.

А НИТИ «Прогресс» просто взял за основу свои разработки в области установок электронно-лучевой сварки.

Ничего не напоминает? Сравните с фотографиями и гифками выше.
Еще раз напомню, что 3D-принтер по технологии ЭЛАП отличается от сварочной установки электронно-лучевой сварки только режимами работы и системой управления. Электронные пушки, механика, основные решения – одинаковые.

Для сведения – еще немного технический решений НИТИ «Прогресс» в области электронно-лучевой сварки:

Использовались ли они в 3D-принтере – я достоверно не знаю, но вероятнее всего – использовались.

Так же в первой статье я не упомянул об Электронно-Лучевой Установки Наплавки Проволоки (ЭЛУНП), разработанной подразделением Росатома – ООО «Русатом – аддитивные технологии» (РусАТ).

Не упомянул, т.к. непонятно, будет ли серийный выпуск этой установки, кто её делал ("РусАТ" обычно подобные установки разрабатывает в кооперации с кем-то, например установки прямого лазерного выращивания - в кооперации с ИЛИСТ). Но это установка, по крайней мере, в одном экземпляре воплощена в металле:

И на ней проводят опыты исследователи НИУ "МЭИ" и технологи "РусАТ":

Первая в галерее - фотография выходной части магнитодинамического насоса для перекачки расплавленного натрия при температуре 450 градусов по Цельсию для реактора БРЕСТ-ОД-300. Заготовка напечатана ООО «РусАТ» по заказу АО «ТВЕЛ» при участии исследователей кафедры Технологии металлов Национального Исследовательского Университета «МЭИ» на «установке электронно-лучевой наплавки проволоки».

Ну, и напоследок – о работах упомянутого выше НИУ «МЭИ».

Ими была разработана и опробована следующая система управления 3D-принтерами по технологии ЭЛАП:

Схема управления 3D-принтером по технологии ЭЛАП от "МЭИ"
Схема управления 3D-принтером по технологии ЭЛАП от "МЭИ"

Сделан рабочий стенд для опробования разработки, и проведены опыты:

Система управления обеспечивает измерение расстояние от электронно-лучевой пушки до формируемого слоя и температуру формируемого слоя. Датчик расстояния – лазерный, триангуляторного типа (показан на схеме треугольником вокруг пушки). Датчик температуры – бесконтактный пирометр, закрытый специальным тубусом для защиты от паров металла.

По датчику температуры осуществляется регулировка мощности электронной пушки с целью стабилизации температуры расплава ванны на расстоянии 25…50 мм от точки действия луча.

Вводная статья про технологию ЭЛАП (ebam):

Обзорная статья группы технологий DED (прямой подвод материала и энергии):

Путеводитель по каналу: