Аддитивные технологии (аддитивное производство - additive manufacturing) — метод создания трехмерных объектов, деталей или вещей путем послойного добавления материала. Такие трехмерные объекты создаются с помощью 3D-принтеров.

Госкорпорация «Росатом» одной из первых в России приступила к разработке отечественного оборудования для трехмерной печати. За последние годы в структуре Росатома была создана полная производственная цепочка, включая изготовление 3D-принтеров, разработку программного обеспечения, производство металлических порошков, предоставление услуг 3D-печати. При этом атомная отрасль выступает одновременно и поставщиком, и крупным заказчиком в области технологий аддитивного производства, активно внедряет их свои бизнес-процессы. Развивается региональная сеть центров аддитивных технологий. Таким образом, Росатом содействует решению государственных задач в укреплении национального технологического суверенитета.

Предприятиями Росатома разработаны 3D-принтеры, которые печатают по технологии SLM (селективное лазерное сплавление), DMD (прямое лазерное выращивание), EBAM (электронно-лучевая наплавка и FDM (послойная наплавка). В зависимости от технологии материалами для печати являются металопорошковые композиции, металлическая проволока либо пластик.

Внедрение аддитивных технологий в атомной промышленности включает пилотные проекты по производству с помощью 3D-печати антидебризного фильтра для ядерного топлива, фланцев электролизера, элементов насосной техники, парогенераторов и др. Все эти проекты позволяют сократить сроки и себестоимость производства, а в ряде случаев – и улучшить характеристики изделий. Росатом прорабатывает как возможность быстрого изготовления единичных образцов (особенно важно для ремонтов и техобслуживания), так и мелкосерийного производства, в том числе в удаленных локациях. Сочетание аддитивных технологий с современными цифровыми инструментами позволяет осуществлять так называемый «реверс-инжиниринг», то есть создание собственной детали по аналогии с имеющимся образцом (что особенно важно для вопросов активного импортозамещения).

Отраслевой интегратор по направлению «Аддитивные технологии», консолидирующий усилия предприятий отрасли в области аддитивных технологий, создан в структуре Топливной компании Росатома «ТВЭЛ». «Русатом – Аддитивные технологии» (ООО «РусАТ») объединяет компетенции научных и производственных предприятий Росатома в рамках проекта по развитию аддитивного производства в России. Оно курирует проектирование и организацию производства 3D-принтеров, аддитивных порошков, комплектующих, программного обеспечения, а также предоставлением услуг по 3D-печати. ООО «РусАТ» координирует работу пула предприятий, среди которых ООО «НПО «Центротех» (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» в Новоуральске Свердловской области), АО «ЧМЗ» (предприятие Топливной компании в Глазове, Удмуртия), ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Е.И. Забабахина», ФГУП «НИИ НПО «Луч», ОАО «НПО «ЦНИИТМАШ» и другие.

«РусАТ» развивает две технологии аддитивной печати - селективного лазерного плавления (так называемое «послойное» плавление) и прямого металлического наплавления, когда металлический порошок доставляется в зону наплавки одновременно с лазерным лучом. В НПО «Центротех» создана опытно-промышленная установка по производству порошков из сплавов цветных металлов и нержавеющей стали. Полезный выход фракций аддитивных порошков от 20 до 60 микрон составит не менее 55%. Производство порошков планируется также запустить в АО «ЧМЗ».

В «РусАТ» разработана линейка принтеров с разными объемами построения. В качестве базовой модели выбран трехмерный принтер с размером объема построения 300х300х400 мм. Кроме того, в линейке присутствуют 3D-принтеры с размерами объёмов построения 600х600х500 мм и 160х160х250 мм. В линейке присутствуют модели, способные работать с двумя порошками при изготовлении одной детали, что дает возможность комбинировать материалы при производстве изделий. В зависимости от модели на один 3D-принтер можно установить от одного до четырех лазеров для увеличения производительности при печати металлических изделий.

В конце 2020 года на территории АО «Московский завод полиметаллов» (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ») был открыт Технологический центр по аддитивным технологиям (ЦАТ) – демонстрационная научно-технологическая площадка, где отрабатываются технологии и предоставляются услуги 3D-печати. В рамках Центра созданы участки печати, постобработки, лаборатория по проведению исследований изделий и тестированию образцов. Благодаря этому специалисты ООО «РусАТ» имеют возможность проверять принятые конструктивные и технологические решения сразу после выпуска оборудования, оперативно вносить корректировки и доработки в его конструкцию.

В Центре установлен 3D-принтер RusMelt-600 производства НПО «Центротех». Он работает по технологии селективного лазерного плавления с объемом построения 600*600*500 мм для печати изделий металлическими порошками. Металлический порошок для печати изделий также произведен НПО «Центротех».

Кроме того, Центр будет оснащен еще двумя принтерами производства НПО «Центротех». Данное оборудование соответствует требованиям международных стандартов. Все принтеры выполнены в компоновке «моноблок», оборудованы встроенной системой регенерации порошка, имеют возможность выгрузки и загрузки платформы построения в отдельной камере без разгерметизации рабочего объема, работают на программном обеспечении, разработанном специалистами ООО «РусАТ». В конструкции данной модели принтера используется оригинальная система загрузки порошкового материала, исключающая холостой ход каретки, что увеличивает производительность оборудования.

Кроме того, специалистами Росатома разрабатываются новые национальные стандарты ГОСТ Р для применения аддитивных технологий. На их основе формируется нормативная база сертификации материалов и изделий, актуальных для аддитивного производства в атомной отрасли и других сферах.

Более подробную информацию можно получить на сайте ООО «РусАТ»