Аэрокосмическая отрасль сегодня переживает трансформацию. Растущий спрос на критически важные компоненты требует новых подходов к производству. Индустрия все чаще обращается к металлической 3Д печати (MPBF/SLM) благодаря ее способности создавать легкие, сложные и высокопроизводительные детали, недоступные для традиционных методов.
Однако внедрение аддитивных технологий сопряжено с вызовами: нестабильность материалов в высокопроизводительных сплавах, дорогостоящая постобработка, сложности с печатью крупногабаритных деталей из-за ограниченной области построения и жесткие требования к сертификации оборудования.
Технологии Eplus3D направлены на преодоление этих ограничений и ускорение производственных процессов. В этой статье мы рассмотрим ключевые возможности оборудования компании и реальные проекты партнеров, которые уже меняют будущее аэрокосмической индустрии.
Проект №1: Крупнейший в мире цельный ракетный двигатель (LEAP 71)
Ярким примером возможностей современных технологий стало сотрудничество Eplus3D и компании LEAP 71. Вместе они отметили важную веху в истории аддитивного производства – создание крупнейшего в мире цельного 3Д печатного ракетного двигателя тягой 200 кН.
Технические детали проекта:
Высота двигателя: более 1,3 метра.
Материал: Высокопроизводительный алюминиевый сплав AlSi10Mg.
Оборудование: Eplus3D EP-M650H.
Время печати: 354 часа непрерывной работы.
Конструкция: Двигатель объединяет камеру сгорания, сопло, каналы охлаждения, коллекторы и структурные элементы в одну деталь.
В чем сложность?
Традиционно ракетные двигатели собираются из множества частей, которые необходимо сваривать, герметизировать и индивидуально тестировать. А алюминий является сложным материалом для применения в ракетных двигателях из-за низкой температуры плавления и высокой реакционной способности с кислородом.
Для решения задачи использовалась стратегия двойного тепломенеджмента: криогенный жидкий кислород для регенеративного охлаждения камеры сгорания и керосиновое топливо для верхней части сопла. Чтобы минимизировать потери давления из-за трения, была выбрана высота слоя всего 60 мкм, что обеспечило гладкость стенок каналов.
Роль оборудования Eplus3D
Успех проекта стал возможным благодаря большой области построения принтера EP-M650H (650 x 650 x 1000 мм). Это позволило LEAP 71 разработать полностью интегрированную геометрию двигателя и изготовить ее за один непрерывный процесс печати без промежуточных сварочных швов.
«Ограничения текущих процессов аддитивного производства, включая малые объемы построения большинства промышленных 3Д принтеров, продолжали сдерживать нас. Я хочу поблагодарить Eplus3D за то, что они сдвинули границы не только в размере печати, но и в повторяемости высококачественных результатов, которые превзошли наши ожидания», – отметила Жозефина Лисснер, управляющий директор LEAP 71.
Подробнее о данном проекте мы уже рассказывали в нашей статье, чтобы открыть ее, нажмите сюда.
Проект №2: Серийное производство и снижение затрат (INNOSPACE)
Компания INNOSPACE, глобальный лидер в области гибридных ракетных технологий, использует металлическую аддитивную печать для трансформации производства компонентов ракет-носителей (серия HANBIT).
Задачи и решения
Цель: Снижение стоимости запуска спутников и увеличение полезной нагрузки за счет облегчения конструкций.
Оборудование: Парк из трех принтеров Eplus3D (одной EP-M450 и двух EP-M300).
Результат: Изготовлено 13 ключевых компонентов, включая высокоточные вращающиеся части окислительных насосов первой и второй ступеней.
Эффективность
По сравнению с традиционными методами производства, внедрение MPBF-технологии позволило INNOSPACE ожидать снижения производственных затрат до 50%. Кроме того, значительно повысились надежность процесса и стабильность качества продукции, а также сократились сроки производства.
Важным аспектом стало соответствие международному стандарту ISO/ASTM 52941-20, который устанавливает критерии приемки оборудования для металлической аддитивной печати в аэрокосмической отрасли. Это подтверждает готовность INNOSPACE к серийному производству двигателей.
«Применяя технологию 3Д печати, мы ожидаем достижения облегчения деталей, что уменьшает массу ракеты и увеличивает полезную нагрузку, позволяя клиентам транспортировать больше спутников по более низкой цене», – сообщил Суджонг Ким, основатель и генеральный директор INNOSPACE.
Проект №3: Многоразовые ракеты и интеграция компонентов (Deep Blue Aerospace)
Deep Blue Aerospace фокусируется на разработке и производстве многоразовых жидкостных ракет-носителей. Для реализации технологии многоразового использования требуются двигатели, способные выдерживать многократные циклы запуска (старт с Земли, повторный вход в атмосферу, посадка).
Внедрение технологий
Для решения этих задач Deep Blue Aerospace приобрела установки EP-M650H и EP-M450H.
Пример изделия: Корпус кислородного насоса. Это критический элемент турбонасоса, защищающий внутренние механизмы.
Преимущества: Печать из жаропрочных сплавов и титана позволила интегрировать несколько компонентов в одну деталь, уменьшив необходимость сварки и сборки.
Результаты
Ключевую роль сыграли многолазерные системы Eplus3D: они обеспечили стабильность печати даже в рамках длительных процессов и высокое качество соединения зон сканирования разных лазеров. Благодаря этому удалось сократить сроки поставки деталей и снизить производственные затраты. По оценкам Deep Blue Aerospace, внедрение этой технологии ускорило общий ход разработки двигателей более чем на 30%.
«В ходе поиска оптимальных производственных решений мы провели детальный анализ оборудования Eplus3D. Для проверки технологии и качества исполнения мы разработали специальную тестовую модель с разнообразными элементами. Образцы, изготовленные Eplus3D, полностью соответствовали проектным спецификациям. Это укрепило наше доверие к компании и стало решающим фактором для начала сотрудничества», – отметил руководитель Deep Blue Aerospace.
Проект №4: Границы крупноформатной печати (JINGYE Additive Manufacturing)
Компания JINGYE Additive Manufacturing – глобальный лидер в сфере аддитивных технологий, который объединяет в себе научно-исследовательский центр, производство металлического порошка и услуги 3Д печати. Для реализации своей стратегии развития компания сделала ставку на внедрение передового оборудования для металлической печати.
Задача: преодоление ограничений по размеру
Для аэрокосмической отрасли часто требуются крупногабаритные конструкционные элементы и раньше это означало необходимость печати частями с последующей сваркой и сборкой, что снижает надежность и увеличивает сроки производства. Решением явились крупноформатные системы. В партнерстве с Eplus3D компания JINGYE пополнила свой парк двумя новейшими установками EP-M1550 и EP-M1250.
Ключевой машиной стала EP-M1550 – одна из самых производительных в своем классе на рынке.
Область построения: 1558 × 1558 × 1000 мм.
Производительность: Оснащена 16 лазерами (с возможностью расширения до 25 источников излучения).
Технологии: Использует передовые системы позиционирования лазера и технологии сшивания зон сканирования, что обеспечивает высокую точность даже при печати изделий метрового размера.
Внедрение такого оборудования позволило JINGYE расширить границы возможного в масштабной металлической печати. Теперь стало доступно прямое изготовление крупных, высокоточных и высокопроизводительных компонентов для аэрокосмической отрасли без необходимости деления на мелкие узлы.
Заключение
Проекты LEAP 71, INNOSPACE, Deep Blue Aerospace и JINGYE демонстрируют переход металлической 3Д печати от прототипирования к полноценному производству финальных изделий сложнейшей геометрии. Интеграция дизайна и производства ускоряет разработку аэрокосмических систем, снижает затраты и открывает новые возможности для инноваций.
Eplus3D продолжает помогать развитию отрасли, предоставляя технологии, которые позволяют инженерам воплощать самые смелые идеи: от миниатюрных теплообменников до крупнейших в мире ракетных двигателей.
Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640
