Россия создала первый в отрасли стандарт контроля качества материалов для 3D-печати

Репортаж от Wedoany，В российской атомной отрасли внедрен новый формат обеспечения единства измерений для контроля материалов, используемых в 3D-печати, — сертифицированные образцы металлических порошков, которые будут служить эталоном точности измерений.

Современное производство, особенно в таких высокотехнологичных областях, как атомная промышленность и машиностроение, все активнее применяет аддитивные технологии. Детали послойно выращиваются из мельчайшего металлического порошка. Качество этого материала является критическим параметром, напрямую определяющим прочность, надежность и безопасность готового изделия.

Ранее разные лаборатории при проведении испытаний металлопорошковых композиций (например, контроль гранулометрического состава, плотности, текучести) могли получать результаты, которые невозможно было сопоставить друг с другом. Это приводило к трудностям при приемке сырья, повышало риск брака и удлиняло процесс сертификации. Чтобы устранить эту неопределенность, специалисты Топливного дивизиона Госкорпорации «Росатом» (в проекте участвовали четыре его предприятия) совместно с коллегами из Ростеха разработали и аттестовали специальный стандартный образец. Это композиция металлического порошка из титанового сплава ПТ-3В, свойства которого были с высокой точностью измерены в Высокотехнологическом научно-исследовательском институте неорганических материалов имени А. А. Бочвара (ВНИИНМ, входит в Топливный дивизион и выполняет функции головного научного метрологического центра всей Госкорпорации «Росатом»).

Новый стандарт будет использоваться для калибровки и настройки лабораторного оборудования, а также для верификации точности измерений свойств металлических порошков. По сути, это новая «измерительная линейка», позволяющая всем участникам говорить на одном «языке». Предприятия отрасли теперь могут получить единые эталонные значения характеристик порошков, таких как текучесть, насыпная плотность и допустимые диапазоны погрешностей. Фактически создана единая метрологическая основа, обеспечивающая сопоставимость результатов измерений в разных лабораториях. Повышение сопоставимости данных между различными площадками и независимыми лабораториями сведет к минимуму риски брака и разногласий при приемке продукции. Сертификация исходных материалов для аддитивного производства станет быстрее и прозрачнее. Все это закладывает прочный фундамент для будущего масштабирования производства порошков со стабильными характеристиками и развития аддитивных технологий в целом.

Директор бизнес-направления «Аддитивные технологии» Топливного дивизиона Росатома Илья Кавелашвили отметил: «Атомная отрасль предъявляет исключительно высокие требования к свойствам и качеству компонентов, изготовленных с помощью аддитивных технологий. Мы обязаны обеспечивать этот уровень на всех этапах жизненного цикла продукции. Создание аттестованного образца — это не только серьезная научная работа, но и реальный инструмент в руках метрологов, сотрудников лабораторий и производства, позволяющий обеспечить однозначную интерпретацию результатов контроля качества».

Проект также сформировал новую модель кооперации, где каждый участник выполняет свою роль: от производителя порошка до центра, ответственного за распространение партий с гарантированными свойствами.

Заместитель директора ВНИИНМ по техническому регулированию, качеству и метрологии Александр Стелюк подчеркнул: «Мы получили статистически достоверную базу данных и подтвердили самое главное: стандартный образец дает стабильные, воспроизводимые результаты в разных городах, на разном оборудовании и у разных операторов».

Срок действия сертификата нового аттестованного стандартного образца составляет 10 лет, что обеспечивает стабильность и предсказуемость для работ по аддитивному производству из металлических порошков в отраслях с высокими требованиями к качеству.

Таким образом, Росатом продолжает системную работу по созданию нормативной базы для российских аддитивных технологий и 3D-печати, разработке национальных стандартов, формированию технологических дорожных карт и внедрению единых требований к качеству исходного сырья и конечной продукции, произведенной методами аддитивного производства, укрепляя тем самым свое технологическое лидерство. Эта работа ускорит процесс развития аддитивных технологий на промышленных предприятиях России.

Аддитивные технологии позволяют производить детали и узлы, которые трудно или невозможно изготовить традиционными методами литья и механической обработки. Трехмерная печать снижает вес изделий, оптимизирует расход материала и сокращает производственный цикл. Современные 3D-принтеры могут быстро перенастраиваться для печати деталей из разных материалов. Продукция 3D-печати находит широкое применение во многих сферах — от ядерных и космических технологий до медицины. Благодаря внедрению аддитивных технологий цикл от разработки до изготовления нового изделия сокращается с месяцев до нескольких дней. Производственный процесс становится более компактным за счет отказа от пресс-форм, литья и фрезерования, одновременно оптимизируется вес конструкции. На этапе утилизации затраты могут быть снижены до 90%, поскольку аддитивное производство не генерирует вредных веществ, а возможность рециклинга материалов обеспечивает безотходность технологии. 3D-печать позволяет создавать детали сложной формы, которые раньше состояли из множества сварных элементов. Коэффициент использования дорогостоящего металла приближается к 90%, так как наплавляется только необходимый объем, а не вырезается из цельной поковки.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com