Хорошая традиция — включать в программу заседаний учёного совета вуза научный доклад — продолжается в КНИТУ. 27 января перед авторитетными учёными выступил помощник Раиса РТ, действительный член Академии наук РТ, заведующий кафедрой лазерных и аддитивных технологий КНИТУ-КАИ профессор Альберт Гильмутдинов с докладом «Металлопорошковые аддитивные технологии».

«Аддитивные технологии в полном смысле слова можно назвать прорывными, — подчеркнул Альберт Харисович в самом начале выступления. — И я хочу рассказать о том, что лежит в основе этого прорыва, каковы преимущества этих технологий и как работа с ними осуществляется в КАИ».

Традиционные технологии обработки материалов, берущие начало с каменного века, являются субтрактивными (вычитающими): при формировании изделия из заготовки часть материала удаляется. Аддитивный подход состоит в том, что для формирования готового изделия берётся заранее отмеренное количество материала, и, как правило, материал добавляется слой за слоем, пока не сформируется изделие необходимой формы. Это общеизвестные определения, отметил докладчик, а по-другому можно сказать, что аддитивные технологии являются материальным окончанием цифровых технологий, поскольку сначала разрабатывается цифровая модель будущего изделия, а затем буквально одним кликом она передается в 3D-печать.

Аддитивные технологии лежат в основе нового промышленного уклада, они буквально на наших глазах меняют облик современной промышленности. Такие технологии дают практически неограниченную свободу в конструировании, поскольку позволяют изготовить самые тонкие и сложные монолитные конструкции, в том числе такие, которые невозможно получить традиционным путём. Важно при этом, что для получения и самых простых, и самых сложных изделий используются однотипные 3D-принтеры, время изготовления — заметно меньше, при том что коэффициент использования материала — существенно выше и, соответственно, заметно ниже получается себестоимость изделий.

Кроме того, применение аддитивных технологий позволяет производить изделие не только более экономным путём, но и со значительно более выгодными техническими показателями. В качестве примера Альберт Гильмутдинов привёл изготовление ракетного двигателя Raptor для космических кораблей SpaceX. Изготовленный по классической технологии Raptor-1 весит 3,6 т, а «аддитивный» Raptor-3 — 1,7 т; тяга составляет соответственно 185 и 280 тонна-сил. В данном случае, обратил внимание учёный, речь идёт о ракетах гражданского назначения, но ведь эти же технологии используются и в ракетах далеко не мирного профиля. Одного этого достаточно, чтобы понять, насколько важно не отставать в гонках аддитивных технологий, в которые включились все развитые страны. Эти гонки идут как в промышленности, так и в науке: рост интереса учёных к аддитивным технологиям хорошо заметен по количеству публикаций на соответствующие темы.

Что касается металлопорошковых аддитивных технологий, то успешность их применения определяется, во-первых, качеством собственно металлопорошков, во-вторых, тем, какие машины для 3D-печати будут использованы, и, наконец, качеством постобработки изделий.

Для того чтобы получить порошки единого качества и необходимой геометрии, активно используются плазменные технологии. Эти технологии хорошо известны как в КАИ, так и в КНИТУ, и в авиационном вузе как раз хорошо научились с их помощью «доводить до ума» металлопорошки. Наработаны в КАИ и уникальные приёмы электролитно-плазменной постобработки изделий аддитивного производства. Кафедра, которой заведует профессор Гильмутдинов, специализируется на моделировании процессов селективного лазерного спекания: сначала учёные моделируют изготовление изделия в цифре, ставят вычислительные эксперименты, и лишь потом переходят к воплощению задуманного в металле.

Как будто эта тематика далека от химической технологии, на которой специализируется КНИТУ. Но это не так, замечает докладчик, как минимум потому, что аддитивные технологии уже сейчас активно используются в конструировании и изготовлении химических реакторов. Руководство Татарстана, по его словам, хорошо осознаёт значимость вопроса, свидетельством чему является запланированное в республике открытие Центра аддитивных технологий и подготовка государственной программы по их развитию, которое будет подразумевать под собой кадровое обеспечение, исследования и разработку, а также внедрение полученных решений на предприятиях реального сектора экономики.

КНИТУ, считает Альберт Гильмутдинов, мог бы стать центром компетенций по аддитивным технологиям в области химической технологии. Эта мысль, которой помощник Раиса РТ завершил свой научный доклад, вызвала большой отклик в аудитории. Ректор КНИТУ Юрий Казаков обозначил готовность университета к повороту в сторону аддитивных технологий, ведь, как он выразился, за ними не будущее, а уже настоящее. «К аддитивным технологиям всё чаще обращаются для решения своих задач такие компании, как „Сибур“ и „Газпром“», — констатировал ректор.

Юрий Казаков здесь же дал поручение директору Института химического и нефтяного машиностроения Алексею Бурмистрову курировать данное направление.