Введение

Разработка нового вида изделия в ракетно-космической отрасли требует проведения большого объема научно-исследовательских, опытно-конструкторских и экспериментальных работ. Цифровые технологии и современные системы компьютерного проектирования (CAD) позволяют значительно сократить затраты времени и средств на разработку и конструирование новых изделий РКТ. Однако при этом сохраняется необходимость создания экспериментальных и опытных образцов нового вида изделий. Зачастую изготовление таких образцов на базе опытных производств предприятий ракетно-космической отрасли требует достаточно серьезных временных, технических, организационных и материальных затрат.

При работе над новым изделием, агрегатом или деталью, особенно на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), бывает сложно выявить различные ошибки и недостатки проектирования, несмотря на наличие ЗБ-моделей этих изделий. В связи с этим наличие образца позволяет решить ряд практически важных задач, связанных с пониманием физической модели изделия, вариантами ее исполнения, анализом возможных дефектов, корректировкой недостатков проектирования и сопряжения элементов и др. Кроме того, наличие образца позволяет провести ряд его функциональных тестов и испытаний, разработать с его использованием технологическую и инструментальную оснастку, решить вопросы рекламы, маркетинга, а также оценки стоимости изготовления изделия.

В связи с этим в последние несколько десятков лет интенсивно развиваются аддитивные технологии.

Аддитивные технологии — это процесс изготовления изделий на основе компьютерных ЗБ-моделей. Построение образца/дета- ли происходит послойно, постепенно, поэтому для него часто используют термин «выращивание». Технология трехмерной печати появилась в конце 1980-х гг. Родоначальником данного направления стала компания 3D Systems, разработавшая первую коммерческую стереолитографическую машину SLA (Stereolithography Apparatus) в 1986 г.¹ На первом этапе развития оборудование для реализации технологии трехмерной печати использовалось компанией прежде всего в НИОКР в интересах оборонно-промышленного комплекса. Первые лазерные аддитивные установки были стереолитографические (SLA-машины), затем появились порошковые (SLS-машины). Их отличала высокая стоимость, при этом выбор используемых материалов был весьма ограничен. Но по мере того как стали активно развиваться цифровые технологии и связанные с ними методы автоматизированного проектирования (CAD), моделирования и расчетов (САБ) и механообработки (САМ), появился заметный интерес к развитию аддитивных технологий для создания моделей и прототипов будущих деталей. На сегодняшний день область их применения чрезвычайно обширна и постоянно растет наряду с повышением доступности оборудования и снижения его стоимости. Учитывая тот факт, что первые серийные аддитивные установки появились на рынке около двадцати лет назад, можно говорить об актуальности данного направления науки и технологии.

В настоящее время повышенный интерес вызывают аддитивные технологии, позволяющие получать детали из металлических материалов^{[1] [2]}. Эти возможности трехмерной печати позволяют создавать синтезированную металлическую технологическую оснастку различного назначения, изготавливать инструменты, детали авиационной и ракетно-космической техники и др. Уже сегодня можно говорить о том, что аддитивные технологии получат статус стратегически важной технологии, приоритетной для ракетно-космической и смежных отраслей промышленности. Ведущие страны мира акцентировали свое внимание на исследованиях в области аддитивных технологий^[3]. Области исследования здесь крайне обширны и затрагивают целую гамму направлений: металлургия, лазерная техника и технологии, оптика, электроника, системы управления, измерительное оборудование и технологии, вакуумная техника и др.

Глава 1

Авторы: Галиновский Андрей, Голубев Евгений, Коберник Николай, Филимонов Алексей

• [1] Frazier W. Е. Metal additive manufacturing: a review // Journal of MaterialsEngineering and Performance. 2014. Vol. 23. Is. 6. P. 1917—1928.
• [2] Аддитивные технологии TK 182. [Электронный ресурс] // ВИАМ :[сайт]. [2016]. URL: https://viam.ru/tk_182 (дата обращения: 21.11.2019).
• [3] ANSYS Additive Manufacturing Solutions Transform Aerospace and Defense,Biotech and Automotive Industries. [Электронный ресурс] // ANSYS : [сайт].[2018]. URL: https://www.ansys.com/about-ansys/news-center/04-19-18-ansys-additive-manufacturing-solutions-transform-aerospace-defense-biotech-automotive(дата обращения: 21.11.2019).