CC BY
42проектирование, производство и испытания двигателей летательны^ аппаратов
УДК 621.74.045
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ЛИТЬЕ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
М. В. Кубриков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассмотрен инновационный комбинированный экструдер с осесимметричным расположением соплового аппарата. Рассмотрено его применение для совершенствования технологии литья по выплавляемым моделям.
Ключевые слова: ЗБ-печать, аддитивные технологии, литье по выплавляемым моделям, комбинированный экструдер.
USING ADDITIVE TECHNOLOGIES WHEN CASTING FOR THE MELTED MODELS
IN SPACE INDUSTRY
M. V. Kubrikov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The paper consideres an innovative combination of extruder with axially symmetric arrangement of the nozzle. We consider its use as an improvement of the technology of casting on the melted models.
Keywords: 3D-print, additive technologies, casting on the melted models, the combined extruder.
В современном мире 3D-ne4aTb уже не является чем-то недосягаемым, практически каждый может позволить себе 3D-принтeр, использующий дешевую и распространенную технологию послойной печати. На данном этапе развития FDM технологии возможно получить только внешнее сходство с низкими прочностными показателями. Полученное изделие невозможно использовать как готовое изделие ввиду его низкой прочности и износостойкости.
Использование в качестве основного материала тугоплавкого воска позволяет получить пусть и не прочную модель, но достаточно геометрически точную деталь. Достигаемая на данном этапе точность печати находится в приделе 0,01 мм, что является достаточным условием для осуществления литья по выплавляемым моделям [3].
Основной проблемой 3D-пeчaти по FDM технологии является межслойное расслоение распечатанной детали, т. е. деталь имеет ярко выраженные анизотропные свойства. Самыми передовыми экструдерами считаются устройства с двумя печатающими головками, способные использовать для печати два различных материала. В России очень слабо развито создание 3D-принтeров, способных использовать легкоплавкие материалы, хотя это является мировой тенденцией при создании выплавляемых моделей.
Для получения изотропного материала и уменьшения деламинации при печати разработано комбинированное осесимметричное сопло экструдера [1]. Сопловой аппарат экструдера представляет собой слияние двух частей для грубой и точной печати, находящихся осесимметрично. Использование одного
комбинированного экструдера вместо двух совмещенных позволяет уменьшить вес конструкции печатающей головки и упростить конструктив в целом, что положительно сказывается на надежности 3D-принтера в целом [2]. В результате использования комбинированного экструдера уменьшается время печати до 10 раз за счет увеличенного расхода термопласта через внешнее грубое сопло с сохранением точности внешнего контура детали.
На рисунке представлен общий вид комбинированного экструдера.
Комбинированный осесимметричный экструдер для легкоплавких материалов
В конструкции можно выделить три основные части: - сопловой аппарат, предназначенный для непосредственного послойного нанесения предварительно подготовленного тугоплавкого воска и выращивания выплавляемой модели по 3D-модели, созданной с использованием систем 3D-моделирования;
<Тешетневс^ие чтения. 2016
- камера нагрева, равномерно прогревает расходный материал до необходимой температуры, обеспечивая требуемую вязкость для выдавливания через сопловой аппарат;
- камера охлаждения, необходима для поддержания еще не использованного расходного материала в пластичном состоянии. Это позволяет создавать точное давление в камере нагрева, тем самым обеспечивая высокое качество печати.
Таким образом, применение комбинированного осесимметричного экструдера при печати тугоплавким воском позволяет ускорить процесс получения выплавляемых моделей при сохранении геометрической точности поверхности детали.
Библиографические ссылки
1. Торгашин А. С., Бегишев А. М., Кубриков М. В. Влияние уменьшения деламинации на прототипиро-вание ракетно-космических двигателей // Решетнев-ские чтения. 2015. Т. 1, № 19. С. 179-180.
2. Торгашин А. С., Леонгард А. Ю., Кубриков М. В. Влияние динамического позиционирования каретки экструдера на 3D-печать // Решетневские чтения. 2015. Т. 1, № 19. С. 352-353.
3. Шкленник Я. И., Озеров В. А. Литье по выплавляемым моделям. М. : Машиностроение, 1984. 408 с.
References
1. Torgashin A. S., Begishev A. M., Kubrikov M. V. Effect of reduction of delamination on the prototyping of space-rocket engines. Reshetnev readings. 2015. Vol. 1, № 19. P. 179-180.
2. Torgashin A. S., Leonhard A. Y., Kubrikov M. V. Impact of dynamic positioning extruder carriage on 3D-press. Reshetnev readings. 2015. Vol. 1, № 19. P. 352-353.
3. Shklennik Ya. I., Ozerov V. A. Casting on the melted models. М. : Mechanical Engineering, 1984. 408 р.
© Кубриков М. В., 2016
УДК 621.45
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ НАСОСОВ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
А. Н. Носов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассматривается особенность конструкции приспособлений для гидродинамических испытаний насосов ЖРД.
Ключевые слова: турбонасосный агрегат (ТНА), жидкостные ракетные двигатели, гидродинамические испытания, приспособление для испытаний.
FEATURES OF DESIGN OF TECHNOLOGICAL DEVICES FOR HYDRODYNAMIC TESTS OF PUMP
LIQUID ROCKET ENGINES
A. N. Nosov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The material specifies a design feature of devices to test pump for liquid rocket engines.
Keywords: Turbopump unit, liquid rocket engines, hydrodynamic tests, testing jig.
В маршевых двигателях летательных и космических аппаратов в системах подачи топлива широко применяется турбонасосная система, главным элементом которой является турбонасосный агрегат (ТНА).
Высокие требования к надежности и устойчивости работы ТНА определяют решение комплексной задачи проектирования и промышленного производства динамических насосов. Особое внимание при этом уделяется сборке и гидравлическим испытаниям на-
сосов, являющихся самостоятельными функциональными узлами ТНА.
Гидравлические испытания насосов являются важным этапом технологического цикла изготовления ТНА ЖРД. Они предназначены для определения конкретных параметров и характеристик насосов, проверки качества и стабильности технологии производства ТНА. Классификация испытаний насосов ЖРД основана на признаках, характеризующих назначение, содержание и состав испытаний [1].
