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.