Работа учёного из МАИ позволит удешевить производство самолётов

Доцент кафедры «Технология производства и эксплуатация двигателей летательных аппаратов» (ТПЭДЛА) института № 12 «Аэрокосмические наукоёмкие технологии и производства» МАИ, кандидат технических наук Денис Курицын ведёт перспективную работу: он создаёт методологию проектирования и конструирования сложнопрофильного инструмента для сварки трением с перемешиванием. Это сравнительно новый метод сварки, который применяется в производстве высокотехнологичных изделий, в том числе авиационных и ракетно-космических конструкций.

— В перспективе технология позволит отказаться от применения заклёпочных соединений в авиастроении, — рассказывает Денис Курицын. — Принцип соединения листов металла в твердой фазе за счет пластификации без плавления исключает риски нарушения структурного и фазового состояния высокопрочных авиационных материалов, которые возникают при сварке плавлением. При этом прочность шва сохраняется на уровне 95–100% от исходной прочности свариваемого материала. В то же время исключаются концентраторы напряжений и нарушения целостности материала, как при заклёпочном соединении.

На реализацию своего проекта учёный в начале 2020 года получил грант президента РФ. Это позволило выполнить ряд виртуальных экспериментов с использованием «цифрового двойника» сложнопрофильного инструмента, учитывающего результаты моделирования вязкого течения материала в зоне сварки, а также спроектировать оптимальные режимы обработки различных материалов. Помимо этого, средства гранта дали возможность реализовать компьютерные проекты «в металле»: отработана технология соединений алюминиевых, титановых и медных сплавов вариативных толщин. Грант позволил привлечь к научной работе молодых учёных, в том числе аспиранта кафедры ТПЭДЛА Андрея Корешкова, внесшего весомый вклад в области разработки управляющих программ для роботизированного оборудования.

Новый инструмент позволит повысить эффективность и надёжность сварки за счёт формирования качественного пластифицирования и перемешивания материала в зоне шва с отсутствием дефектов отвердевания, а также снизить вес готовой конструкции, что немаловажно для авиационной отрасли. Форма инструмента может быть оптимизирована для различных материалов, толщин и пространственной геометрии сварного шва с учётом конструкторско-технологических ограничений. Это позволит удешевить производственные процессы и обеспечить авиационную и ракетно-космическую отрасли высокотехнологичным отечественным оборудованием.