ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Дневник конференции
16 марта 2016 года во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) проходит II Международная конференция «Аддитивные технологии: настоящее и будущее».
Пленарное заседание открыл Генеральный директор ВИАМ, академик РАН Евгений Николаевич Каблов. «Основной целью конференции является подведение итогов нашей общей работы за год, который прошел с момента проведения научно-практической конференции «Аддитивные технологии в российской промышленности», а также предстоит наметить пути дальнейшего развития отрасли аддитивных технологий в нашей стране», – отметил он.
Руководитель ВИАМ напомнил, что аддитивные технологии – важнейший элемент развития промышленности, фактически – это новая промышленная революция. «Доминантой национальной технологической инициативы являются аддитивные технологии, в которых объединены все основные элементы, способствующие переходу промышленности Российской Федерации к новому технологическому укладу», – подчеркнул Евгений Каблов.
Председатель Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии Российской Федерации – заместитель председателя коллегии ВПК РФ, академик РАН Юрий Михайлович Михайлов заявил, что «шестой технологический уклад и аддитивные технологии – это неразрывные вещи. Безусловно, данное направление несет в себе огромные перспективы для экономики Российской Федерации».
По его словам, первая конференция по аддитивным технологиям, которая прошла в ВИАМ под эгидой коллегии ВПК, во многом задала динамику развития аддитивной отрасли в России, в которой ВИАМ играет ключевую роль. «Я благодарен Евгению Николаевичу Каблову и сотрудникам института, которые ведут организационную работу в этом направлении», –подчеркнул Юрий Михайлов.
«По оценкам ведущих экспертов, мир стоит на пороге очередной промышленной революции, базовым элементом которой станут технологии цифрового производства, – отметил в своем сообщении заместитель генерального директора Фонда перспективных исследований Анатолий Александрович Шурыгин. – Цифровое производство охватывает все сферы современной жизни и промышленности, начиная от проектирования и заканчивая получением функционально завершенного изделия».
Как заявил выступающий, «заместитель председателя Правительства РФ, председатель попечительского совета ФПИ Дмитрий Олегович Рогозин сформулировал задачу по развитию цифрового производства в России. Для внедрения концепции цифровой фабрики, дальнейшей разработки технологического оборудования, а также развития аддитивных технологий необходимо усилить взаимодействие Военно-промышленной комиссии РФ, Минпромторга России и ФПИ». По словам Анатолия Шурыгина, воспользовавшись научной площадкой фонда, ведущие ученые, конструкторы и специалисты могли бы объединить свои усилия по созданию национальной концепции цифрового производства.
Далее с докладом «Аддитивные технологии: настоящее и будущее» выступил Евгений Каблов. Генеральный директор ВИАМ напомнил присутствующим о Послании Президента России Владимира Путина Федеральному Собранию, в котором глава государства предложил реализовать национальную технологическую инициативу, которая позволила бы обеспечить национальную безопасность нашего государства, высокое качество жизни людей, развитие отраслей нового технологического уклада. «При этом доминантой национальной технологической инициативы должны стать аддитивные технологии, которые позволят промышленности перейти к производственным технологиям нового поколения»,– подчеркнул руководитель ВИАМ. По его словам, для развития аддитивных технологий в нашей стране требуется тесная кооперация науки, промышленности и бизнеса. «Нам необходимо объединить усилия проектных, творческих команд и динамично развивающихся компаний, которые готовы впитывать передовые разработки, подключить ведущие университеты, исследовательские центры, Российскую академию наук, крупные деловые объединения страны», – заявил он.
Примером подобного успешного сотрудничества может стать создание консорциумов, заявил Евгений Каблов, рассказывая о задачах созданного в рамках проекта Фонда перспективных исследований (ФПИ) консорциума, в который вошли ВИАМ, ПНИПУ и ФГАУ НУЦ «Сварка и контроль». Главными целями объединения является «разработка и паспортизация коррозионностойких высокопрочных материалов непосредственно для аддитивного производства, а также создание масштабируемой технологии полного цикла изготовления ключевых сложнопрофильных деталей ГТД и ГТУ». Также он отметил важность создания научно-производственного консорциума «Новые материалы и аддитивные технологии», в который вошли ВИАМ, СПбПУ, и МГТУ им. Н.Э. Баумана. «Консорциум позволит решить ключевую проблему подготовки высококвалифицированных кадров для аддитивной отрасли нашей страны», – подчеркнул Евгений Каблов.
Говоря о мировом опыте развития аддитивных технологий, руководитель ВИАМ отметил рост рынка аддитивных технологий на 20%, при этом доля России составляет всего 1,7%. По его словам, главная задача – создать условия, чтобы промышленность более активно использовала возможности, которые предоставляют эти технологии.
Как отметил Евгений Каблов, пока в нашей стране реально работают лишь два уровня реализации аддитивных технологий: вспомогательное производство и изготовление демонстраторов, прототипов деталей и элементов конструкций без обеспечения требований конструкторской документации. Третий уровень, представляющий изготовление опытных и серийных партий деталей, лишь начинает развиваться. Евгений Каблов сообщил о достижениях ВИАМ в этой области. «В 2015 году специалисты института впервые в России по аддитивной технологии с применением отечественной металлопорошковой композиции изготовили завихритель фронтового устройства камеры сгорания перспективного авиационного двигателя ПД-14, отвечающий всем требованиям конструкторской документации», – отметил он.
Генеральный директор ВИАМ также напомнил о создании Научно-технического совета по развитию аддитивных технологий в России, в рамках которого образована рабочая группа, задача которой – до апреля 2016 года подготовить дорожную карту развития отрасли аддитивных технологий.
Поднимая проблему производства отечественных порошковых композиций, руководитель ВИАМ сообщил, что для решения этой задачи в институте был организован замкнутый цикл аддитивного производства деталей сложных технических систем. «Созданная инфраструктура позволяет в сжатые сроки разрабатывать технологии и изготавливать детали, отвечающие требованиям нормативной документации», – заявил Евгений Каблов.
Не менее важной задачей, по его мнению, является разработка нормативной базы для аддитивных технологий. В этой связи он сообщил, что на базе ВИАМ в прошлом году был создан технический комитет по стандартизации «Аддитивные технологии». «Перед нами стоит задача разработать в течение 2016 года 13 стандартов, начиная от общих направлений и заканчивая оборудованием для аддитивных технологий. Это очень важная задача, так как для того, чтобы все заинтересованные стороны могли понимать друг друга, мы должны говорить на одном языке», – подчеркнул глава ВИАМ.
Подводя итоги, он отметил приоритетные задачи национальной программы развития аддитивных технологий, среди которых создание серийного производства отечественных металло-порошковых композиций и оборудования для селективного лазерного синтеза, разработка программного обеспечения для систем управления аддитивного оборудования, решение кадрового вопроса.
Ректор Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, член-корреспондент РАН Андрей Иванович Рудской в своем докладе рассказал об опыте использования и перспективах развития аддитивных технологий, которые по его словам, сегодня динамично развиваются. «По прогнозам экспертов, к 2018 году объем рынка аддитивных технологий превысит 12 млрд долларов, при этом доля авиакосмической отрасли составит 15-20%», - сообщил он.
Большой интерес к аддитивным технологиям вызван особенностями послойного синтеза – уменьшением сроков изготовления, экономией сырья и сокращением издержек производства. «Это уже качественно новый уровень проектирования сверхсложных изделий», - отметил он.
Андрей Рудской рассказал о результатах совместной работы с ВИАМ по созданию базы технологических свойств отечественных жаропрочных сплавов, которая в дальнейшем будет дополнена также свойствами других материалов. «Это очень важные параметры, которые позволят в перспективе создать технологии по изготовлению изделий методом 3D-выращивания в различных отраслях промышленности», – заявил он. Кроме того, ректор сообщил о проводимом СПбПУ совместно с ВИАМ исследовании процесса селективного лазерного сплавления отечественных и зарубежных порошков жаропрочных никелевых сплавов. «Мы исследовали микроструктуру, плотность материала, усталостные свойства. Разрабатываемые технологии в дальнейшем станут базой для создания целого семейства перспективных авиационных двигателей», - уточник он.
Помимо исследовательских работ СПбПУ взаимодействует с ВИАМ и в рамках деятельности технического комитета по стандартизации, организованного на базе ВИАМ. «Стандартизация в области аддитивных технологий является важным шагом внедрения данных технологий в промышленный сектор экономики России», - отметил Андрей Рудской.
После пленарного заседания работа конференции продолжилась по двум секциям.
Секция №1
«Материалы и аддитивные технологии изготовления изделий»
Начальник лаборатории ВИАМ, кандидат технических наук Александр Геннадьевич Евгенов сделал доклад «Структура и свойства сплавов на основе Ni, полученных методом СЛС».
Сотрудник ФГУП «ЦАГИ» ГНЦ РФ, профессор, доктор технических наук Владимир Дмитриевич Вермель представил доклад «Опыт применения аддитивных SLA и SLS технологий для изготовления деталей аэродинамических моделей особо сложной формы».
Специалист ОАО «Авиадвигатель» Рустам Наилевич Фасхутдинов подготовил доклад «Напряженно-деформированное состояние и топологическая оптимизация кронштейна, изготавливаемого методом селективного лазерного сплавления».
«Аддитивные технологии для керамических МЭМС-сенсоров» – тема доклада доктора технических наук Алексея Андреевича Васильева из НИЦ «Курчатовский институт» ГНЦ РФ.
Сотрудник АО «Гиредмет», кандидат технических наук Владимир Иванович Котляров рассказал о получении порошков на основе титана для аддитивных технологий.
Сергей Сергеевич Хрыков (ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Н.Э. Баумана», ООО «Новые технологии») выступил с докладом «Аддитивные технологии в эндопротезировании: от изготовления модели до имплантата».
Представитель ФГУП «ЦНИИ КМ „Прометей”», доктор технических наук Павел Алексеевич Кузнецов представил вниманию участников конференции доклад «Аддитивные технологии – искусство или новое направление в развитии промышленности?».
Кандидат технических наук Татьяна Сергеевна Волченко (ФКП «Алексинский химический комбинат») сделала доклад «Государственно-частное партнерство в оборонно-промышленном комплексе как инструмент развития аддитивных технологий».
Антон Николаевич Раевский доложил о влиянии технологических параметров процесса селективного лазерного сплавления на формирование структуры жаропрочного никелевого сплава.
О внедрении аддитивных технологий на НПО «Сатурн» рассказал представитель предприятия Денис Владимирович Федосеев.
Жанна Александровна Сентюрина из ОАО «Композит» подготовила доклад «Опыт ОАО «Композит» в области получения изделий из отечественного сплава ВТ6С методом селективного электронно-лучевого сплавления».
Андрей Дмитриевич Фарафонтов из ПАО «Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» рассказал об исследовании материала полученного с помощью SLS технологии из порошка титанового сплава 64ELI.
Начальник лаборатории ВИАМ, кандидат химических наук Максим Михайлович Платонов представил доклад «Новый термопластичный материал с пониженной пожарной опасностью для FDM-технологии».
Доктор физико-математических наук Юрий Петрович Шаркеев (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет») сделал доклад об особенностях строения сплава Ti–Nb, полученного электродуговой плавкой и селективным лазерным сплавлением.
«Аддитивное производство в мире: настоящее и будущее» – тема доклада кандидата физико-математических наук Дениса Станиславовича Подсобляева (ООО «ИФ АБ «Универсал»).
Представитель ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Н.Э. Баумана», кандидат технических наук Михаил Валерьевич Лукьянов выступил с докладом «Повышение эксплуатационных характеристик изделий из композиционного материала на основе жаропрочного сплава, полученного лазерной аддитивной технологией».
Кандидат технических наук Оксана Алексеевна Аржаткина (АО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии») сообщила о новой технологии получения порошков нержавеющих сталей, пригодных для использования в аддитивных технологиях.
Представитель ВИАМ Михаил Александрович Горбовец выступил с докладом «Усталостные свойства жаропрочных материалов, полученных методом SLM».
Кандидат технических наук Рамиль Наилевич Кашапов ФГАУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» подготовил доклад «Применение плазменно-электролитного процесса для финишной обработки изделий, полученных методом селективного лазерного сплавления».
Представитель ЗАО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» Евгений Алексеевич Кишов рассказал о топологической оптимизации силовых конструкций в CADFEM Topology optimization.
Профессор, доктор физико-математических наук Игорь Владимирович Шишковский (ФГБУН «Физический институт им. П.Н. Лебедева») выступил с докладом «Двадцать лет развития СЛС/СЛП в Самарском филиале ФИАН: достижения и перспективы».
Евгений Юрьевич Щедрин (ПАО «Кузнецов») рассказал о внедрении индустриальной технологии гетерофазной порошковой лазерной металлургии в ПАО «Кузнецов» для производства деталей двигателя НК-36СТ.
Секция №2
«Оборудование, неразрушающий контроль
и моделирование аддитивных технологий»
Представитель ФГАОУ ВПО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», доктор технических наук Глеб Андреевич Туричин выступил с докладом «Разработка оборудования и аддитивной технологии производства деталей газотурбинных двигателей на основе гетерофазной порошковой металлургии».
Кандидат технических наук Дитрих Файдель (Научно-исследовательский центр г. Юлих, Германия) рассказал о формировании лазерных пучков в оптических системах станков селективного лазерного плавления.
Профессор, доктор физико-математических наук Анна Георгиевна Князева (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет») сделала доклад «Моделирование теплофизических условий для формирования новых фаз при соединении разнородных материалов».
Бенуа Жобер Николя из компании «BeAM» (Франция) рассказал о технологии лазерного осаждения металлов.
Представитель ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет», кандидат физико-математически наук Михаил Дмитриевич Кривилев подготовил доклад «Метод трехмасштабного моделирования селективного лазерного сплавления композитных металлических порошков при импульсной обработке».
Кандидат физико-математических наук Анатолий Николаевич Никитин (ИПЛИТ РАН) представил доклад «Теоретическое исследование радикальной сополимеризации в фотополимерных композициях для лазерной стереолитографии».
Представитель компании «СЛМ Солюшнс» (Германия) Дэвид Вилкенс выступил с докладом «Аддитивное производство – контроль качества для авиационной и космической промышленности».
Кандидат физико-математических наук Андрей Евгеньевич Степанов (ООО «Кинтех Лаб») сделал доклад «Численное моделирование процесса спекания порошка под действием излучения при аддитивном производстве».
Фанис Рустэмович Исхаков из ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева–КАИ» выступил с докладом «Численное трехмерное нестационарное моделирование газовых потоков в сверхзвуковом сопле для лазерной наплавки».
Доктор физико-математических наук Сергей Александрович Лычёв (ФГБУН «Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского») сделал доклад «Моделирование аддитивных технологий: геометрический подход».
Представитель ООО «НПК „Техновотум”» Сергей Игоревич Безгодов рассказал о применении роботизированных средств неразрушающего контроля при диагностике современных авиаматериалов.
Михаил Михайлович Новиков (ИПЛИТ РАН) сообщил о системах автоматизированного проектирования и аддитивные технологии для реконструктивно-восстановительной хирургии.
Павел Александрович Швец (ФГБУН «Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН») рассказал о механизмах параллельной структуры для аддитивного производства.
Кандидат технических наук Алексей Борисович Семенов из ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Н.Э. Баумана сделал доклад «Порошковые технологии синтеза сложных фасонных деталей из суперсплавов АМ и PIM: зарубежный и отечественный опыт».
Представитель ВИАМ, доктор технических наук Виктор Васильевич Мурашов выступил с докладом «Классификация дефектов металлических материалов, синтезированных методом селективного лазерного сплавления и методы неразрушающего контроля деталей, полученных по аддитивным технологиям».
Представитель ФГАОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (НИУ)» Антон Владимирович Сотов подготовил доклад «Исследование влияния режимов селективного лазерного сплавления интерметаллидного сплава ВКНА».
Евгений Викторович Третьяков (АО «НПО „ЦНИИТМАШ”» ГНЦ РФ) сделал доклад «Оборудование для послойного изготовления сложнопрофильных изделий методом селективного лазерного плавления MeltMaster3D 550».
Кроме этого в рамках конференции состоялся круглый стол «Совершенствование государственной политики в области развития в России аддитивных технологий и роль технологических платформ в содействии их ускоренному росту»
Открыла круглый стол председатель правления Ассоциации «Технологическая платформа «Моделирование и технологии эксплуатации высокотехнологичных систем» (ТП «МТЭВС») Елена Владимировна Буйлова. Обращаясь к собравшимся, она отметила важность задач, которые стоят перед участниками технологических платформ, в том числе по формированию новых коопераций в научной среде. «Сегодня попробуем показать коммуникационные возможности технологических платформ, представив новые кооперации, которые мы предложили создать», - заявила Елена Буйлова.
Далее с докладом «Компетенции и опыт Технологической платформы «Материалы и технологии металлургии» в области содействия реализации проектов, направленных на развитие и освоение в России аддитивных технологий» выступила начальник НИО ВИАМ, ученый секретарь Экспертного совета ТП «МТМ», кандидат технических наук Ольга Геннадиевна Оспенникова.
В частности, она отметила, что приказом Министра промышленности и торговли РФ создан Научно-технический совет по развитию аддитивных технологий в России. «На первом заседании было принято решение на базе ВИАМ сформировать рабочую группу по созданию дорожной карты развития отрасли аддитивных технологий», – уточнила начальник НИО ВИАМ.
Ольга Оспенникова также привела примеры успешного взаимодействия ВИАМ в области аддитивных технологий с вузами, научными организациями и производственными предприятиями в рамках созданных консорциумов. Например, она сообщила о реализации проекта по разработке экспериментальных аддитивных технологий для изготовления и ремонта сложнопрофильных деталей ГТД, а также по созданию материалов для аддитивных технологий изготовления деталей малоразмерных ГТД.
Успешное выполнение работ в рамках консорциумов стало возможным, в том числе, благодаря современной научно-производственной базе ВИАМ. Ольга Оспенникова заявила, что в институте создано аддитивное производство полного цикла, которое позволяет в сжатые сроки разрабатывать технологии и изготавливать детали, отвечающие требованиям нормативной документации. По ее словам, ВИАМ также ведет активную работу по разработке стандартов для аддитивных технологий. «На базе нашего института создан технический комитет по стандартизации «Аддитивные технологии», первое заседание которого прошло в ВИАМ в начале этого года», – сообщила Ольга Оспенникова.
Затем начальник лаборатории ВИАМ, кандидат технических наук Александр Геннадьевич Евгенов сообщил о результатах исследований, проведенных в рамках консорциума «Авиадвигатель»–ВИАМ–ИПЛИТ–СПбПУ, для изготовления и ремонта сложнопрофильных деталей газотурбинных двигателей.
Еще один представитель ВИАМ, кандидат технических наук Ева Александровна Лукина рассказала о возможности применения для задач промышленности результатов исследований структурно-фазового состояния жаропрочных никелевых сплавов в ходе селективного лазерного сплавления, проведенных в рамках консорциума ФГУП «ВИАМ»–НИЦ «Курчатовский институт»–МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Кандидат юридических наук Игорь Валерьевич Цветков (Ассоциация «ТП «МТЭВС») выступил с докладом, в котором рассказал о компетенции и опыте Ассоциации «ТП «МТЭВС» в области содействия реализации проектов, направленных на развитие и освоение в России аддитивных технологий.
Представитель АО «ОДК» Феликс Анатольевич Шамрай сделал доклад «Применение технологии и оборудования гетерофазного выращивания деталей из жаропрочных сплавов в двигателестроении».
Кандидат технических наук Владимир Васильевич Береговский (ГНЦ РФ АО «НПО «ЦНИИТМАШ») подготовил доклад «Разработка оборудования для послойного изготовления сложнопрофильных изделий методом селективного лазерного плавления MeltMaster3D-550».
Дмитрий Леонидович Сапрыкин (ЗАО НИИ ЭСТО) рассказал о создании типоряда отечественных машин для аддитивных технологий.
Представитель (ФГАО ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»), кандидат технических наук Владимир Васильевич Промахов сделал доклад «Разработка способа получения сложнопрофильных изделий из керамики с использованием аддитивных технологий».
«Технология и оборудование гибридного формообразования изделий» – тема доклада кандидата технических наук Андрея Сергеевича Кузнецова (ФГУП «НАМИ» ГНЦ РФ).
Представитель ЗАО «Компания «Вольфрам» Ефим Николаевич Плетенев представил вниманию участников круглого стола доклад «Технологии производства порошков карбида вольфрама на основе отечественного сырья для аддитивных технологий».
Кандидат технических наук Михаил Владимирович Геров (АО «Корпорация «Московский институт теплотехники») осветил вопрос перспективы применения высокотехнологичными предприятиями промышленности аддитивных технологий на современном этапе.
Кандидат физико-математических наук Александр Давидович Фертман из Фонда «Сколково» рассказал о перспективах развития малого и среднего бизнеса на основе технологий аддитивного производства.
Профессор, доктор физико-математических наук Владимир Николаевич Чувильдеев (ФГАОУ ВР «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Ассоциация «ТП «МТЭВС») в своем докладе представил анализ ключевых проблем, сдерживающих развитие аддитивных технологий.
Отметим, что в ходе мероприятия участники круглого стола обсудили вопросы построения новых кооперационных связей для реализации проектов в области освоения аддитивных технологий, а также затронули тему эффективных инструментов государственной поддержки для реализации данных проектов. «Мы проанализируем и обобщим полученные предложения и направим их в соответствующие ведомства», – заявила председатель правления Ассоциации ТП «МТЭВС» Елена Буйлова.