Лаборатория лазерных аддитивных технологий

Научные результаты:

• Проведено теоретическое и экспериментальное исследование, а также оптимизация процессов аддитивного выращивания изделий из порошковых материалов, результаты которых использованы при разработке технологий создания изделий из градиентных материалов с заданными свойствами.
• Разработаны технологии импортозамещения высококачественных порошковых материалов для аддитивного производства.
• Разработано и апробировано оборудование и технологии для прецизионного изготовления изделий из металлических, в том числе и градиентных материалов с использованием высокопроизводительных лазерных аддитивных технологий. Разработанный новый запатентованный метод лазерно-акустического воздействия на обрабатываемый материал позволяет существенно улучшить прочностные характеристики изделий аддитивного производства. Результаты исследований использованы на предприятиях авиа-, судо- и автомобилестроения.

Внедрение результатов исследования:

• Технология лазерного упрочнения штамповой оснастки для восстановления изношенных штампов внедрена на ПАО «КАМАЗ».

• Технология плазменной обработки порошков жаропрочного никелевого сплава для лазерных аддитивных технологий используется в компании «Сименс».

• Технология импортозамещения зарубежных порошков сферического диоксида циркония, стабилизированного иттрием, применяется в критическом для государства направлении – создании турбинных лопаток для авиационного двигателестроения на ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов».

Образование и переподготовка кадров:

• Защиты: 5 докторских диссертаций, 12 кандидатских диссертаций.

• Разработаны основные образовательные программы бакалавриата и магистратуры, 20 лекционных курсов («Лазерная техника», «Волоконные лазеры и волоконно-оптические системы», «Эксплуатация лазерных систем», «Теория и проектирование лазерных систем», «Оптические материалы и технологии») и вспомогательный материал по направлению «Лазерная техника и технологии».

Организационные и инфраструктурные преобразования:

На оборудовании Лаборатории и под руководством ее сотрудников студенты бакалавриата и магистратуры по специальности «Лазерная техника и технологии» проходят обучение, а также занимаются учебно-исследовательскими работами в профильных кружках и секциях (аддитивных технологий, робототехники).

Другие результаты:

Разрабатывается новая программа магистратуры по специальности «Аддитивные технологии».

Сотрудничество:

• Баварский центр лазерных технологий (Германия), Лаборатория DIPI высшей инженерной школы Сент-Этьена (Франция): студенческие обмены, совместные исследования

• Компания Siemens (Германия): заключены и полностью выполнены 2 коммерческих контракта на НИОКР в области аддитивных технологий; компания Siemens безвозмездно передала в КНИТУ-КАИ пакет лицензионного программного обеспечения Siemens PLM Software

• Компания Maicom Quarz (Германия): посещения производства и научных лабораторий; сотрудники Лаборатории по приглашению директора компании Maicom Quarz посетили производство и научно-исследовательский центр в Институте Фраунгофера (Германия); директор компании совершил ответный визит в Казань и ознакомился с возможностями лаборатории (по результатам сотрудничества было подписано соглашение о взаимодействии)

• Институт Фраунгофера (Германия): стажировка студентов и сотрудников Лаборатории

• ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (Россия): участие в совместных заявках на гранты (РНФ), совместные публикации, соглашение о сотрудничестве

• ОДК «АВИАДВИГАТЕЛЬ» (Россия): соглашение о сотрудничестве

• ПАО «КАМАЗ»: проведение НИОКР по внедрению аддитивных технологий в автомобильное производство

• УК «КЭР-Холдинг» (Россия): промышленное партнерство в области аддитивных технологий и создания порошковых материалов

• Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (Россия): совместная заявка на НИОКР по тематике Комплексного плана по аддитивным технологиям 2018–2025 гг.

• Санкт-Петербургский политехнический университет имени Петра Великого (Россия): совместная НИОКР «Новые цифровые технологии моделирования и создания функционально-градиентных материалов и конструкций для аддитивного производства деталей и узлов с переменной структурой, химическим составом и плотностью»

• Пермский национальный исследовательский университет (Россия): совместные научные исследования в области плазменной обработки порошковых материалов и лазерной обработки поверхности для создания управляемых остаточных напряжений