КАТАЛОГ ТОВАРОВ
Аддитивное производство в аэрокосмической отрасли: опыт внедрения решений Eplus3D
Аэрокосмическая сфера находится в стадии активного развития. Увеличение потребности в элементах ракетных двигателей, конструкциях спутников, авиационных агрегатах стимулирует поиск новых производственных подходов. Всё больше предприятий выбирают металлическую 3Д-печать (технология селективной лазерной плавки порошка), поскольку она позволяет изготавливать облегчённые детали сложной формы с высокими эксплуатационными характеристиками, которые невозможно получить классическими методами.
При этом переход на аддитивные технологии сопровождается рядом трудностей: вариативность свойств жаропрочных сплавов, высокие затраты на финишную обработку, ограничения по габаритам изготавливаемых изделий из-за размеров рабочей камеры оборудования, а также строгие нормы сертификации летной техники.
Решения Eplus3D помогают преодолевать эти барьеры и повышать эффективность производства. В материале представлены ключевые возможности оборудования компании и практический опыт партнёров, чьи проекты уже формируют новые стандарты аэрокосмической индустрии.
Крупнейший в мире цельный ракетный двигатель LEAP 71
Совместная работа Eplus3D и инженерной компании LEAP 71 завершилась созданием рекордного для аддитивной отрасли изделия – крупнейшего в мире цельного ракетного двигателя тягой 200 кН. Это достижение стало возможным благодаря интеграции передового программного моделирования и возможностей металлической 3D-печати.
Инженерные задачи и решения
Традиционное производство ракетных двигателей требует сборки множества узлов, их сварки, герметизации и поэтапного тестирования. В данном проекте все компоненты (камера сгорания, сопло, каналы охлаждения, коллекторы и силовые элементы) были объединены в единую деталь высотой более 1,3 метра. Выбор пал на алюминиевый сплав AlSi10Mg, работа с которым сопряжена с трудностями из-за низкой температуры плавления и высокой химической активности материала.
Для обеспечения работоспособности двигателя применили комбинированную систему терморегулирования: криогенный жидкий кислород охлаждает камеру сгорания, а керосиновое топливо отводит тепло от верхней части сопла. Особое внимание уделили качеству внутренних поверхностей: высоту слоя печати установили на уровне 60 мкм. Это обеспечило необходимую гладкость стенок каналов охлаждения и снизило гидравлическое сопротивление.
Роль оборудования в реализации проекта
Ключевым фактором успеха стала увеличенная область построения установки Eplus3D EP-M650H (650 × 650 × 1600 мм). Габариты рабочей камеры позволили реализовать полностью интегрированную геометрию изделия и напечатать его за один непрерывный цикл длительностью 354 часа, исключив промежуточные сварные соединения.
«Ограничения современных процессов аддитивного производства, в частности малый размер камеры большинства промышленных принтеров, сдерживали наше развитие. Благодарю команду Eplus3D за то, что они расширили возможности не только по габаритам печати, но и по стабильности качества, которое превзошло наши ожидания», – отметила Жозефина Лисснер, управляющий директор LEAP 71.
Серийное производство компонентов ракет-носителей INNOSPACE
Компания INNOSPACE, занимающая лидирующие позиции в сфере гибридных ракетных технологий, внедрила металлическую 3D-печать для модернизации производства узлов ракет-носителей серии HANBIT. Основной целью стало снижение стоимости запусков спутников и увеличение полезной нагрузки за счет облегчения конструкции ракеты.
Техническая реализация
Для создания производственной системы компания приобрела парк из трех установок Eplus3D: одну крупноформатную EP-M450 и две среднеформатные EP-M300. Такое сочетание позволяет изготавливать как крупные силовые элементы, так и высокоточные детали сложной геометрии. На данный момент уже произведено 13 ключевых компонентов, включая вращающиеся части окислительных насосов первой и второй ступеней.
Экономический эффект и стандартизация
Переход на технологию селективной лазерной плавки позволил сократить производственные затраты до 50% по сравнению с классическими методами. Помимо экономии, значительно повысились надежность процесса и стабильность качества изделий, а также уменьшились сроки изготовления.
Важным этапом стало соответствие оборудования международному стандарту ISO/ASTM 52941-20, который регламентирует критерии приемки установок для аэрокосмической отрасли. Это подтверждает готовность компании к серийному выпуску двигателей.
«Внедрение 3D-печати позволяет облегчить детали, что уменьшает массу ракеты и увеличивает полезную нагрузку. В результате клиенты могут выводить больше спутников на орбиту по более низкой цене», – отметил Суджонг Ким, основатель и генеральный директор INNOSPACE.
Проект №3: Многоразовые ракеты и интеграция компонентов (Deep Blue Aerospace)
Инженерные задачи для многоразовых систем
Компания Deep Blue Aerospace занимается разработкой жидкостных ракет-носителей многоразового использования. Ключевое условие такой технологии – способность двигателей выдерживать многократные циклы запуска: старт с Земли, повторный вход в атмосферу и посадку. Это предъявляет повышенные требования к надежности и ресурсу агрегатов.
Реализация проекта и выбор оборудования
Для производства ответственных узлов были закуплены установки EP-M650H и EP-M450H. Одним из ключевых изделий стал корпус кислородного насоса – элемент турбонасоса, защищающий внутренние механизмы. Использование жаропрочных сплавов и титана позволило объединить несколько компонентов в единую деталь, сократив объем сварочных работ и сборки.
Решение о сотрудничестве было принято после тщательной проверки возможностей подрядчика. Для анализа технологий и качества исполнения была разработана специальная тестовая модель со сложными элементами. Образцы, изготовленные специалистами Eplus3D, полностью соответствовали проектным спецификациям.
«Это укрепило наше доверие к компании и стало решающим фактором для начала сотрудничества», – отметил руководитель Deep Blue Aerospace.
Многолазерные системы обеспечили стабильность процесса даже при длительных циклах печати и высокое качество сшивания зон сканирования. Это позволило снизить затраты и ускорить поставку деталей. По оценке компании, внедрение этой технологии ускорило общий ход разработки двигателей более чем на 30%.
Проект №4: Границы крупноформатной печати (JINGYE Additive Manufacturing)
Компания JINGYE Additive Manufacturing занимает лидирующие позиции на глобальном рынке аддитивных технологий, объединяя научно-исследовательский центр, производство металлического порошка и услуги 3D-печати. Для реализации стратегии развития предприятие сделало ставку на внедрение передового оборудования для работы с металлом.
Преодоление ограничений по габаритам
В аэрокосмической отрасли часто возникают задачи, требующие изготовления крупногабаритных конструкционных элементов. Ранее это означало необходимость печати изделия частями с последующей сваркой и сборкой, что снижало надежность конструкции и увеличивало сроки производства. Решением стали ультра-крупноформатные системы. В партнерстве с Eplus3D компания JINGYE пополнила свой парк двумя новейшими установками: EP-M1550 и EP-M1250.
Ключевой машиной стала модель EP-M1550, одна из самых производительных в своем классе. Область построения установки составляет 1558 × 1558 × 1200 мм. Оборудование оснащено 16 лазерами с возможностью расширения до 25 источников излучения. Система использует передовые методы позиционирования луча и сшивания зон сканирования, что обеспечивает высокую точность даже при изготовлении изделий метрового размера.
Результаты внедрения
Использование такого оборудования позволило JINGYE расширить границы возможного в масштабной металлической печати. Теперь доступно прямое изготовление крупных, высокоточных и высокопроизводительных компонентов для аэрокосмической отрасли без необходимости деления на мелкие узлы и последующей сварки.
Заключение
Проекты LEAP 71, INNOSPACE, Deep Blue Aerospace и JINGYE демонстрируют уверенный переход металлической 3D-печати от прототипирования к полноценному серийному производству изделий сложнейшей геометрии. Интеграция конструкторских решений и производственных процессов ускоряет разработку аэрокосмических систем, снижает затраты и открывает новые возможности для инноваций.
Eplus3D продолжает способствовать развитию отрасли, предоставляя технологии, которые позволяют инженерам воплощать самые смелые идеи: от миниатюрных теплообменников до крупнейших в мире ракетных двигателей.
