МЦЛТ

Уникальные технологии

Главное направление работы МЦЛТ – лазерные и аддитивные технологии. Они позволяют буквально выращивать детали из порошкового металла, восстанавливать изношенные узлы и создавать изделия, невозможные при обычной обработке.

3D-печать

Детали формируются послойно с помощью лазера, который сплавляет мельчайшие частицы порошка. Так можно изготовить сложные полые конструкции без швов и стыков – например, ракетные камеры, теплообменники, элементы турбин. Вес таких изделий меньше, а прочность выше, чем у аналогов, изготовленных традиционным способом металлообработки.

Одна из самых впечатляющих разработок Центра – камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, созданная методом селективного лазерного плавления.

Раньше такая деталь собиралась из десятков элементов и требовала сложного охлаждения. Теперь она «выращивается» из металлического порошка как единое целое, с внутренними каналами, которые повышают эффективность работы двигателя в три раза.

Лазерная сварка и наплавка

Лазер позволяет соединять металл без деформации, а с помощью наплавки можно восстановить дорогостоящую деталь, например, отремонтировать трещину на лопатке самолетного двигателя сверхпрочным сплавом. Это в разы дешевле, чем покупать новую деталь. Таким же способом ремонтируют пресс-формы, детали буровых установок.

Тугоплавкие материалы

Работа с молибденовым сплавом – одна из визитных карточек Центра. 3D-печать делает возможной обработку этого тугоплавкого металла: порошок сплава плавится и соединяется в защитной атмосфере не окисляясь.

Такие детали нужны в космической технике, энергомашинах и оборонных системах – там, где температура плавления приближается к 3000 °C.

Новые материалы

Нанопокрытия

Ученые Центра создают термоэлектрические нанопленки, которые способны вырабатывать электричество из тепла.

Их наносят методом лазерного осаждения в вакууме: импульсный луч испаряет материал, и на поверхности образуется тончайший слой, способный генерировать ток.

Такие покрытия могут питать автономные датчики, которые работают без батареек, например, на нефтепроводах или в системах мониторинга климата.

Лазерная нефелометрия жидких сред

В лаборатории Центра разработали портативный экспресс-анализатор жидких сред, основанный на лазерной нефелометрии.

Он помогает фермерам проверять качество молока прямо на месте, а инженерам – определять состав нефтепродуктов. Лазерный луч проходит сквозь каплю жидкости и «считывает» ее структуру по тому, как рассеивается свет. Результат появляется на экране через несколько минут.

Технологии МЦЛТ применяются в проектах «Ростеха», Объединенной двигателестроительной корпорации и ведущих НИИ страны.

Что делают

На предприятии выпускают и восстанавливают:

• сложные детали авиационных и ракетных двигателей;
• функциональные прототипы и мастер-модели;
• оснастку и пресс-формы;
• высоконагруженные элементы конструкций для машиностроения.

Также в центре проводят лазерную резку, сварку и упрочнение деталей. МЦЛТ разрабатывает новые композитные материалы, проводит обучение и переподготовку специалистов в области аддитивных технологий.

Как делают

Процесс аддитивного производства детали методом селективного лазерного плавления (СЛП) – это современная альтернатива литью и механической обработке. Вот как это происходит шаг за шагом:

1. Создание 3D-модели и подготовка. Инженеры-конструкторы разрабатывают цифровую 3D-модель детали, часто с внутренними каналами охлаждения или сложными решетчатыми структурами, которые невозможно получить традиционными методами. Модель «нарезается» на цифровые слои.

2. Подготовка порошка. Используются металлические порошки (стали, алюминиевые и титановые сплавы, жаропрочные сплавы). Порошок просеивается и сушится для обеспечения идеальных свойств. Затем порошки смешиваются в необходимой пропорции и проходят гранулометрический и химический анализы.

3. Выращивание детали. Тонкий слой металлического порошка наносится на платформу и мощный лазерный луч, управляемый компьютером, плавит частицы строго по контуру текущего слоя, спекая их между собой. Платформа опускается, наносится следующий слой порошка, и процесс повторяется до полного построения детали. Вся работа ведется в защитной атмосфере инертного газа.

4. Постобработка. Готовая «выращенная» деталь извлекается из установки, очищается от остатков порошка и проходит необходимую механическую обработку, термообработку или контрольно-измерительные процедуры (например, компьютерную томографию для выявления внутренних дефектов).

Кто делает

«Московский центр лазерных технологий» – инновационное предприятие, созданное при кафедре «Лазерные технологии в машиностроении» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В Центре проводят обучение инженеров других предприятий по программам лазерной технологии и аддитивного производства.