05.04.2023
High-performance electron beam technologies and metal 3D printing equipment
New production technologies and industrial robotic equipment for high-performance electron beam additive production of large-sized metal and polymetallic parts from wire/rod have been developed at the Institute of Physics and Mathematics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences.
Electron beam additive manufacturing (EBAM) is one of the most productive and efficient industrial technologies for 3D printing of metal products.
The technology consists of layer-by-layer deposition of metal in the form of a wire/rod, melted using electron beam guns, to obtain high-precision workpieces that are as close as possible in parameters to the final products. The competitive advantages of the technology are the high speed of product formation - up to 12 kg/h, which is unattainable for other technologies for the additive production of metal products.
Технология позволяет получать крупноразмерные (до 7000 мм) металлические изделия, в том числе из тугоплавких и жаропрочных сплавов, с высокой плотностью и однородностью. Дополнительным преимуществом является возможность одновременного использования различных материалов для создания композитных металлических конструкций и изготовление изделия в вакуумной камере, что позволяет избежать окисления металлических материалов.
По данным базы данных Web of Science, ИФПМ СО РАН входит в ТОП-10 ведущих мировых исследовательских организаций, занимающихся разработкой электронно-лучевых технологий и оборудования аддитивного производства крупногабаритных металлических конструкций.
Технология ЭЛАП обеспечивает изготовление высокоточных заготовок, требующих минимальной механической обработки.
Созданные в ИФПМ СО РАН технологии и оборудование электронно-лучевого аддитивного производства прошли апробацию на ведущих предприятиях ключевых отраслей промышленности: Ракетно-космический центр «Прогресс», АО «Силовые машины», АО «Северсталь», ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» и др.
Разработанные в ИФПМ СО РАН технологии и промышленное роботизированное оборудование для высокопроизводительного электронно-лучевого аддитивного производства крупноразмерных металлических и полиметаллических деталей из проволоки/прутка защищены 9 патентами и ноу-хау.
Линейка разработанного оборудования наряду с большими промышленными принтерами объемом более 10 куб.м., которые позволяют строить изделия размерами до нескольких метров, включает 3D-принтеры с объемом камеры менее 1 куб.м. для исследовательских команд университетов и НИИ, а также для конструкторско-технологических бюро, которые применяют для разработки технологий изготовления ЭЛАП-изделий из различных сплавов и при подборе параметров технологических режимов.
Технологии и оборудование электронно-лучевого аддитивного производства из металлической проволоки были созданы при поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки…».
Производство 3D-принтеров для печати металлической проволокой налажено на производственных мощностях индустриального партнера Института «Чебоксарского предприятия «Сеспель».
Контакты
д.т.н. Чумаевский Андрей Валерьевич, e-mail: tch7av@ispms.ru, тел. (3822) 286 863