Использование 3D-печати для решения актуальных проблем гидроэнергетики

Как выяснилось, 3D-печать можно применять во вполне мирных целях, решая довольно серьезные научно-исследовательские задачи. Такую возможность 3D-принтера недавно оценили в Институте теплофизики СО РАН и уже стали применять для решения актуальных проблем... гидроэнергетики!

Мы уже сообщали о том, что здесь была создана установка, с помощью которой гидротурбинные течения изучаются в воздушной среде. Такая возможность, как мы отметили, возникла благодаря появлению новейшего высокоточного измерительного оборудования, разработанного в том же Институте. Как нам объяснили, данная исследовательская инновация позволяет серьезно оптимизировать процесс, поскольку не требует высокопрочных материалов и деталей. Следовательно, появилась возможность отдельные элементы экспериментальной установки делать из пластика, используя 3D-печать. Чем наши ученые и поспешили воспользоваться, приобретя соответствующее устройство.

Теперь разработчики гидротурбин выдают Институту геометрию необходимых элементов системы, требующих экспериментальной проверки. Здесь, в Лаборатории экологических проблем, теплоэнергетики вводят данные в 3D-принтер, печатают нужную деталь, а потом «продувают» ее на упомянутой установке (причем, корпус самой установки также сделан на 3D-принтере). После исследования в геометрию вносятся нужные коррективы, затем делается новая деталь. Как пояснили специалисты, им приходится испытывать кучу разных геометрий. После чего производитель получает все необходимые ему данные. В конечном итоге происходит дальнейшее совершенствование наших гидротехнических систем: снижаются шумы и вибрации, устраняются причины аварий — чему как раз и способствует работа ученых. «Методом тыка», на уровне обычной инженерии, теперь уже работать не принято. Экспериментальная проверка позволяет избежать ошибок и ненужных затрат. Главное, сами эксперименты благодаря новейшему оборудованию также оптимизируются, что позволяет добиваться нужных результатов гораздо быстрее и менее накладно, чем раньше.

Сам 3D-принтер, конечно, вещь не такая уж дешевая. Его стоимость в районе 140 тысяч рублей. Однако если заказывать детали на стороне (а их нужны десятки), то каждая из них обойдется в 20–30 тысяч рублей. Одна деталь даже когда-то обошлась в 70 тысяч (!) рублей. Так что намного выгоднее было обзавестись этим оборудованием и «лепить» такие детали самостоятельно. Что теперь здесь и делают. Себестоимость каждой детальки — примерно 200 рублей.

Раньше, когда о 3D-печати еще не думали, аналогичные детали заказывали токарям. В силу того, что изделие было штучным, обходилось оно не дешево, и ждать приходилось 3–4 месяца.

Теперь на изготовление такой детали требуется всего 14 часов. Причем, все делает сама машина. Выглядят эти детали, конечно же, игрушечно. Но от таких «игрушек» во многом зависит развитие отечественной гидроэнергетики.

В перспективе, кстати, возможно применение 3D-принтеров на металле. Таким образом, появится возможность делать более прочные детали для использования в других установках, не прибегая при этом к услугам токарей. Правда, стоимость такой машины весьма внушительна — от 500 тысяч долларов до одного миллиона. Хотя в масштабах страны — не такие уж большие деньги. И если понадобится для дела, то почему бы не применить?