В образовательном центре аддитивных и лазерных технологий СФТИ НИЯУ МИФИ даже в условиях сложной эпидемиологической обстановки продолжаются научные исследования по инновационным направлениям в интересах Госкорпорации «Росатом». Работа проходит при непосредственном участии студентов и вчерашних выпускников вуза.
Исследования, находящееся в сфере научных интересов специалистов и студентов кафедры технологии машиностроения СФТИ НИЯУ МИФИ, можно разделить на три взаимосвязанных направления: определение возможности и отработка технологии селективного лазерного плавления (SLM технология) новых металлов и сплавов; определение граничных условий усложнения пространственной геометрии деталей, изготавливаемых по технологии SLM; разработка методов контроля деталей сложной пространственной геометрии с использованием трехмерного (3D) сканирования.
К научным исследованиям, ведущимся в интересах Росатома активно привлекаются студенты кафедры технологии машиностроения вуза специальности 15.05.01 «Проектирование технологических машин и комплексов».
В предыдущие годы при их непосредственном участии уже были подобраны режимы технологии селективного лазерного плавления для нержавеющей стали и жаропрочного сплава, используемых в Российском федеральном ядерном центре ВНИИ технической физики им. академика Е.И.Забабахина. Сейчас научная работа в области 3D-печати новых металлов и сплавов вышла на принципиально новый уровень.
В Снежинском физико-техническом институте НИЯУ МИФИ сумели подобрать режимы и начать 3D печать реактивными материалами – сплавами на основе алюминия. В отличие от используемых для этих целей алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния, специалистами СФТИ НИЯУ МИФИ изучены и освоены иные сплавы, традиционно применяемые в изделиях Росатома.
Достижения, сделанные в рамках работ по определению граничных условий усложнения пространственной геометрии деталей, изготавливаемых по технологии SLM, позволяют расширить возможности модернизации целых узлов. При этом, за счёт усложнения формы отдельных деталей, достигается значительное упрощение конструкции узла в целом.
Примеры такого использования инновационных технологий были представлены Государственной аттестационной комиссии при защите выпускных квалификационных работ в этом году Александром Пильщиковым и Глебом Изгагиным. Так, например, сборка из девяти деталей преобразована в одну с полным сохранением всех функций, с уменьшением веса изделия почти в три раза. Работы студентов получили высокую оценку комиссии и главного конструктора РФЯЦ-ВНИИТФ Д.В. Петрова, как представляющие большой практический интерес, а узлы, разработанные выпускниками, уже внедрены в производство.
В рамках этого же научного исследования в СФТИ НИЯУ МИФИ развивается принципиально новое направление проектирования с применением сетчатых структур, невозможных при изготовлении традиционными технологиями. Проектирование таких структур для изготовления с помощью SLM технологий требует высочайшего уровня владения специализированными конструкторскими (CAD) программами. Именно такими навыками обладают студенты старших курсов вуза, которые активно включаются в выполнение работ.
Логическим продолжением проводимых исследований стало развитие изучения объёмного сканирования, позволяющего проводить сравнение деталей сложной пространственной формы с 3D моделью по нескольким миллионам точек в кратчайшие сроки. Эта технология пока мало исследована не только в стране, но и в мире. Изучение влияния различных внешних факторов на точность объёмного сканирования, ведущееся в вузе, позволяет проводить моделирование процессов и определение граничных условий.
Развитие этих научно-исследовательских направлений в комплексе открывает новые возможности для разработки инновационных изделий в интересах ядерной отрасли и повышения эффективности производственного процесса. Активное участие студентов во всех научных работах, позволяет ребятам еще до завершения обучения в вузе получить не только отличные теоретические знания в области передовых технологий проектирования, изготовления и контроля, но и практические навыки работы в специализированных программных продуктах и проведения конструкторских, научно-исследовательских работ в интересах Госкорпорации «Росатом».