САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

НАИМЕНОВАНИЕ новинки или инновационного проекта:

Комплексные решения в области лазерных, лазерно-дуговых и аддитивных технологий: разработка технологий, проектирование и создание оборудования, обучение.

Институт лазерных и сварочных технологий Санкт-петербургского государственного морского технического университета (ИЛИСТ СПбГМТУ) является ведущим российским разработчиком и производителем уникальных технологических комплексов промышленной лазерной обработки материалов и аддитивного производства.

Основа продукции ИЛИСТ – это многолетний опыт исследований и разработок в области промышленных лазерных технологий, комплексный подход к решению поставленных технических задач, налаженная научно-техническая и производственная кооперация, конкурентоспособность.

Универсальность и модульность предлагаемых технологических комплексов позволяют сократить сроки изготовления оборудования, а также расширить его технологические возможности за счет простоты модернизации, что является залогом экономической эффективности внедряемых новых технологий.

Установки прямого лазерного выращивания ИЛИСТ СПбГМТУ

В ИЛИСТ СПбГМТУ завершена разработка новой роботизированной установки прямого лазерного выращивания «ИЛИСТ-М», специально созданной для университетов и исследовательских центов.

Комплекс ИЛИСТ-M разработан на основе передового опыта специалистов ИЛИСТ в области выращивания крупногабаритных изделий из металлических порошков. Это компактная версия установки ИЛИСТ-L, оптимизированная под продукт меньшего размера, оснащенная лазером мощностью 1500 Вт, порошковым питателем на две колбы и одноосевым позиционером.

В качестве манипулятора технологического инструмента используется промышленный робот Fanuc M-10iD/12. Высокая точность перемещения робота в сочетании с большим рабочим объемом позволяет выполнять самые сложные задачи и обеспечивать отличное качество поверхности.

Для перемещения выращиваемого изделия используется одноосевой позиционер с грузоподъемностью до 100 кг. Установка спроектирована для изделий диаметром до 600 мм, высотой до 400 мм и массой до 100 кг. Причем модульная конструкция позволяет выращивать изделия диаметром 500 мм и высотой до 700 мм при установке позиционера на пол кабины. Система подачи металлического порошка обеспечивает непрерывную подачу металлического порошка (МПК) к технологическому инструменту с задачей массового расхода, при погрешности подачи не более +/- 0,3 г/мин.

Технологический инструмент, созданный на базе лазерной головки с регулируемым размером пятна, обеспечивает высокую стабильность процесса. Ширина валика задается в диапазоне от 1 до 2,5 мм. Каждая установка укомплектована набором сменных сопел подачи порошка, обеспечивающих коэффициент использования материала (КИМ) на уровне 60-80% в зависимости от ширины валика. Использование специально разработанных в ИЛИСТ струйных сопел позволяет изменять наклон технологического инструмента при выращивании, в том числе реализовывать обработку с «горизонтальным лучом».

Комплекс лазерного оборудования разработан на основе волоконного лазера IPG YLR-1500-U максимальной мощности 1,5 кВт, что обеспечивает отсутствие макродефектов при производительностях вплоть до 0,4 кг/ч (на сплавах с плотностью ~8 г/см3).

Установка укомплектована герметичной кабиной, в которой создается защитная атмосфера из аргона с содержанием кислорода не более 500 ppm. Использование глобальной газовой защиты значительно улучшает механические свойства изделий. Особенно явно это прослеживается при работе с МПК из нержавеющих и высокопрочных сталей, а также титановых сплавов. Для проведения регламентных работ предусмотрены перчаточные порты и вакуумируемый шлюз, что позволяет обеспечить непрерывную работу установки в течении любого необходимого срока.

Роботизированная установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-М разработана в рамках программы «Приоритет 2030» для обучения студентов в технологических центрах аддитивных и сопутствующих технологий на базе вузов и предприятий высокотехнологических отраслей промышленности. (образцы выращенных изделий представлены на стенде)

Специальная роботизированная установка лазерной сварки «ИЛИСТ-20С-2» автоматической лазерной сварки металлических изделий различных конфигураций для атомной отрасли.
Установка оснащена двумя технологическими инструментами, позволяющими реализовывать технологию лазерной сварки с глубоким проплавлением, а также лазерной сварки с присадочной проволокой.
Специальная сварочная головка с дополнительной осью вращения наконечника системы подачи присадочной проволоки, разработанная в ИЛИСТ, непрерывно обеспечивает правильное положение присадочной проволоки относительно стыка и лазерного луча при сварке по криволинейным траекториям.

ИЛИСТ СПбГМТУ помогает интегрировать аддитивные технологии в процесс создания маломощных АЭС

Институт лазерных и сварочных технологий ИЛИСТ СПбГМТУ впервые создали с применением аддитивных технологий макет емкостного оборудования комплекса компенсации давления и объёма теплового носителя для маломощного атомного реактора. Проект реализован в рамках программы под названием «Разработка перспективных энергоисточников малой мощности».

Печать модулей и комплектующих для атомных станций откроет дополнительные возможности в производстве сложно сконструированных изделий и деталей, выполненных из разных материалов и веществ. Во-первых, довольно заметно сэкономит время на выпуск оборудования, так как при аддитивных методах создания изделий нет необходимости в их механической обработке и сварке отдельных элементов друг с другом – 3D-принтер печатает уже готовый продукт, во-вторых, сочетая печать и цифровизации можно сократить этапы контроля и проверки качества готовых изделий и оборудования, серьёзно доработать методы проектирования и создания атомных энергетических установок, добиться оперативности, сэкономить финансы и человеческие ресурсы. (образцы выращенных изделий представлены на стенде)

Внедрение научных разработок ИЛИСТ СПбГМТУ в области гибридной лазерно-дуговой сварки в судостроительное производство

ИЛИСТ СПбГМТУ, как участник Государственной программы поддержки и развития университетов «Приоритет 2030», в рамках реализации проекта «Производственная адаптация и внедрение прикладных научных исследований и разработок в области промышленных лазерных и электродуговых технологий обработки материалов в реальный сектор экономики», разрабатывает для АО «Балтийский завод» предложение по модернизации производства с использованием гибридной лазерно-дуговой сварки на линии плоских секций.

Новая линия обеспечит изготовление плоских секций из сталей нормальной и повышенной прочности толщиной от 5 до 30 мм при габаритах свариваемых изделий до 12х12 м. Кроме того, технологические возможности гибридной лазерно-дуговой сварки позволяют соединять листы толщиной до 10 мм без разделки кромок, толщиной от 11 до 20 мм с односторонней разделкой и притуплением до 10 мм, а для толщин свыше 21 мм с двусторонней разделкой при аналогичном притуплении. На линии предусмотрена как стыковая сварка при укрупнении полотнищ, так и приварка набора.

Применение гибридной лазерно-дуговой сварки позволяет повысить точность изготовления судовых металлоконструкций, сократить количество присадочной проволоки и, в конечном итоге, снизить себестоимость производимой продукции.

Установка прямого лазерного выращивания «ИЛИСТ L+» является серийной установкой прямого лазерного выращивания, рассчитанной на работу с титановыми и никелевыми сплавами, нержавеющими и высокопрочными сталями. Установка может выращивать крупногабаритные изделия максимальным диаметром 1500 мм и высотой 800 мм с максимальной производительностью 1 кг/ч. Возможно выращивание из разных металлов одновременно, создавая изделия с градиентыми свойствами.

Особенностями установки «ИЛИСТ L+», в отличие от модели «ИЛИСТ L» стали: