Не так давно специалисты компании Rolls-Royce, работая совместно со специалистами Производственного технологического центра (Manufacturing Technology Centre, MTC), Ковентри, Великобритания, установили своего рода рекорд по величине детали, изготовленной при помощи технологий промышленной трехмерной печати. Этой деталью стал узел для реактивного двигателя Trent-XWB, который имеет диаметр 1.5 метра и который изготовлен из титана. А такое достижение стало возможным благодаря открытию нового центра National Centre for Additive Manufacturing and Aerospace Research Centre, в котором установлено самое современное и уникальное оборудование для так называемого аддитивного производства.
Деталь двигателя Trent-XWB не является монолитным изделием, оно состоит из нескольких узлов, включая и диск с 48 лопатками, который также был изготовлен при помощи аддитивных технологий. В данном проекте были задействованы ученые из Шеффилдского университета и специалисты компании Arcam, разработавшие и выпускающие электроннолучевые установки для трехмерной печати.
Новые электроннолучевые установки рассчитаны для работы с большими количествами металлического порошка и они способны работать непрерывно в течение длительного времени. Оригинальные установки компании Arcam были способны работать непрерывно в течение 80 часов, но использование систем дополнительного активного охлаждения позволило увеличить это время минимум до 120 часов, т.е. на 50 процентов.
Модернизированные электроннолучевые установки, способные генерировать луч высокоэнергетических электронов в течение 6-700 часов непрерывно, имеют еще одну систему, предназначенную уже для активного охлаждения изготавливаемой детали. Проблема заключается в том, что титановый порошок и порошки некоторых других металлов сами по себе огнеопасны и работа с ними возможна лишь в условиях вакуума. Это снижает уровень конвекционного охлаждения изготавливаемой детали, а радиационное охлаждение способно обеспечить очень низкую скорость снижения температуры. Поэтому, специально для этого случая была разработана активная система, которая снизила время охлаждения детали до 8-9 часов вместо 18 часов.
Электроннолучевые установки способны обеспечить более высокую скорость печати, нежели подобные лазерные установки. Однако, у этой медали есть и обратная сторона, получающиеся поверхности имеют более грубую текстуру и в некоторых случаях требуют дополнительной механической обработки.
Созданный узел реактивного двигателя Trent-XWB уже прошел череду небольших испытаний, в ходе которых были проверены его некоторые прочностные параметры. И в скором времени компания Rolls-Royce установит этот узел в реактивный двигатель самолета A380, который является своего рода летающим испытательным полигоном.
Следует отметить, что технологии аддитивного производства, как и другие подобные технологии, позволят изготавливать весьма сложные детали и узлы простым нажатием клавиши управляющего компьютера. Это дает конструкторам и инженерам невероятную свободу выбора, что позволит реализовать любую самую сложную идею, которую невозможно было реализовать ранее из-за ограничений технологий механической обработки металлов. Кроме этого, такие технологии позволят изготавливать монолитные детали, состоящие из различных материалов, чего также невозможно добиться при условии использования только традиционных методов.
