3D-печать металлом заменит сборочные операции при создании камер сгорания ракетных двигателей

Дата публикации: 14-07-2026 09:39:00

В Центре проектной деятельности Московского Политеха начата разработка технологии прямого лазерного осаждения...

Основное содержимое страницы с новостью.

В Центре проектной деятельности Московского Политеха начата разработка технологии прямого лазерного осаждения металлических деталей, которая позволит соединять разнородные материалы – например, бронзу и сталь – без сварных швов и иных сборочных операций. Проект ведет вошедший в штат университета в качестве доцента Константин Макаренко – лауреат конкурса на получение грантов имени П.Л. Капицы для молодых ученых. Об этом CNews сообщили представители Московского Политеха.

Технология предполагает послойное нанесение металлических порошков и расплавление их лазерным лучом с плавным изменением химического состава по объёму детали. В результате получается монолитная структура, в которой свойства одного материала постепенно переходят в свойства другого – без резкой границы, характерной для сварных и паяных соединений, создание которых для данных сплавов является само по себе нетривиальной задачей. Именно такие границы чаще всего становятся слабым местом конструкции: в зоне стыка разных металлов накапливаются механические напряжения, что приводит к трещинам и преждевременному разрушению деталей. При этом как таковое исключение операций сборки из технологического процесса создаёт потенциал для повышения доступности, экономической эффективности и производительности.

Главным направлением применения технологии станет ракетно-космическое приборостроение – в частности, изготовление камер сгорания и иных элементов ракетных двигателей. В таких узлах требуется одновременно высокая теплопроводность медного сплава для отвода тепла и прочность стали для удержания давления. Сейчас эти материалы соединяют комбинацией сборочных операций, включающих в себя капиллярную пайку и сварку, что создает ряд существенных ограничений и сложностей.

«Мы создаем не просто деталь из двух металлов, а единую градиентную структуру, в которой один материал плавно перетекает в другой – тем самым бронза и сталь вместе образуют новый, более сложный и совершенный сплав. Это убирает шов как таковой, а саму конструкцию превращает в монолитную и цельную», – сказал Константин Макаренко.

По словам разработчика, ключевая научная сложность заключается в управлении переходной зоной между металлами с разными температурами плавления, параметрами кристаллической решётки и тепловым расширением: без точного контроля режимов печати там образуются поры, трещины и хрупкие включения. Для решения этой задачи в Политехе создаются термомеханические и микроструктурные модели процесса, которые позволят заранее предсказывать поведение материала и подбирать режимы печати, минимизирующие дефекты.

Цифровые активы «Росатома». Инфографика CNews Бизнес

Проект рассчитан на 36 месяцев. За это время планируется изготовить и испытать серию образцов из пар металлов с разными свойствами и структурой переходных зон, провести металлографический анализ, имитационное моделирование и механические испытания. В результате разработка будет доведена до уровня готовности технологии (УГТ) 4 (создание макета и испытание его в лабораторных условиях). Помимо ракетной техники, метод может применяться при производстве лопаток турбин в авиастроении, компонентов термоядерных реакторов и износостойких покрытий в металлургии.

К проекту привлечены студенты Московского Политеха – в рамках дисциплины «Проектная деятельность» в 2025 г. был запущен модуль «3D-принтер с градиентной печатью металлами». Участвующие в нем 15 студентов различных направлений совместно с аспирантами НИТУ МИСИС и ИКТИ РАН осваивают полный цикл создания таких материалов: от моделирования до испытаний готовых образцов.

Константин Макаренко – доктор философии (PhD) в области математики и механики, защитившийся в Сколковском институте науки и технологий, выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана и Московского физико-технического института, сооснователь КБ «Солид Лайн». Имеет более 10 лет опыта в сфере аддитивных технологий, семь из которых были посвящены работе с функционально-градиентными материалами.

• Подобрать защищенное облако IaaS ФЗ-152 на ИТ-маркетплейсе CNewsMarket

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	В России появилась своя технология 3D-печати магнитных материалов	0	0	08-04-2025
2	Некоторые элементы ракеты "Ангара" напечатают на 3D-принтере	0	0	24-09-2019
3	На площадке НПО "Центротех" началось производство двух 3D-принтеров разработки Росатома	0	0	14-05-2020
4	Цифра дня Около 40% деталей ракетного двигателя РД-191 сегодня производятся ...	5	7	13-07-2026
5	Росатом запустил первый российский двухпорошковый двухлазерный 3D-принтер	0	0	21-08-2019
6	Аддитивное производство набирает обороты: более 2300 деталей ПД-35 созданы методом 3D-печати	5	7	05-07-2026
7	В России начали производить новый материал для 3D-печати	0	0	02-08-2024
8	Предприятие Росатома запустило установку по производству титановых порошков для 3D-печати	0	0	28-12-2020
9	В научном центре в КБР запустили в работу 3D-принтер для изготовления деталей роботов	0	0	30-08-2019

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 5. Информативность: 7. Источник: www.cnews.ru.