МИФИ создал в Челябинской области уникальный центр 3D-печати по металлу
МИФИ создал в Челябинской области уникальный центр 3D-печати по металлу
На базе Снежинского физико-технического института НИЯУ МИФИ создан уникальный Научно-образовательный центр цифровых и аддитивных технологий, представляющий собой исследовательскую и производственную площадку, объединяющую полный цикл работ: от проектирования изделий для ракетно-космической отрасли до создания систем интеллектуального мониторинга процессов 3D-печати.
Деятельность центра строится на интеграции образовательного процесса и реальных производственных задач.
Прообразом нынешнего подразделения стал центр аддитивных технологий, основанный в 2015 году на базе кафедр технологии машиностроения, ядерной физики и технической механики. Стартовым импульсом к развитию стала победа в конкурсе «Новые кадры для ОПК России» и софинансирование со стороны РФЯЦ-ВНИИТФ в объеме 60 млн рублей.
С самого начала стратегической задачей стало импортозамещение.
«Когда начинал создаваться центр 10 лет назад, речь шла о том, что принтеры были импортные, материалы были импортные, печать была очень дорогая», — отмечает начальник Центра информационного обеспечения, библиотечного обслуживания и издательской деятельности СФТИ Наталья Анатольевна Певнева.
Переход на отечественные технологии определил научно-исследовательскую повестку центра на годы вперед.
В 2016 году студент Александр Пильщиков представил главе Госкорпорации «Росатом» С.В. Кириенко демонстрационный образец — ажурную металлическую деталь, выполненную методом лазерного сплавления. В 2018 году изделие из жаропрочного сплава, получившее неформальное название «снежинка», было доставлено на борт Международной космической станции Героем России, летчиком-космонавтом Олегом Артемьевым. Данный факт подтвердил квалификацию специалистов центра и возможность изготовления элементов сложной геометрии для экстремальных условий эксплуатации.
В 2024–2025 годах завершена реконструкция помещений центра. Общий объем инвестиций в капитальный ремонт превысил 115 млн рублей.
«Это перезагрузка концепции, — комментирует Н.А. Певнева. — Помещение центра стало двухуровневым. Появились места, где могут заниматься дополнительные группы школьников, студентов. Оборудование более логично стало размещено по направлениям работы центра. Отдельно есть участок CAD-систем, отдельно участок селективного лазерного сплавления (СЛМ), отдельно FDM-система».
Функциональное зонирование позволяет одновременно вести образовательную деятельность для школьников 6–11 классов и выполнение выпускных квалификационных работ студентами по тематике ядерного оружейного комплекса.
Одним из ключевых достижений стало внедрение в производственный цикл отечественных металлических порошков. Специалисты центра не только провели замещение импортных материалов, но и выработали рекомендации для производителей по корректировке химических составов, что способствовало развитию рынка российских расходных материалов для 3D-печати.
В 2024–2025 годах разработана и запатентована интеллектуальная система мониторинга процесса селективного лазерного сплавления. Оборудование, оснащенное данной системой, способно в автоматическом режиме фиксировать отклонения в процессе печати, останавливать выполнение задания и информировать оператора.
«Это оптический томограф для аддитивки — видим каждый слой, строим паспорт изделия», — характеризует систему Александр Пильщиков. Решение позволяет существенно снизить процент брака. Лицензии на технологию приобретены дочерней структурой Росатома, права на использование ПО «Логос» также переданы в промышленную эксплуатацию.
Центр функционирует по модели непрерывного профессионального цикла. Выпускники возвращаются в подразделение в статусе преподавателей и наставников. Александр Пильщиков ведет преподавательскую деятельность, выпускник Александр Горбатов руководит IT-кубом «Снежинск» и курирует инженерные классы. Серебряный призер AtomSkills Ирина Пильщикова удостоена знака «Почетный наставник».
«В первую очередь, это научно-образовательный центр», — акцентирует Н.А. Певнева. Техническая база включает станки с традиционным оборудованием — фрезерным, токарным, универсальным, — а также аддитивное оснащение для FDM-печати, печати металлом и жидкими материалами, лаборатории с новейшим компьютерным оборудованием. Обучение проходят студенты высшего образования и колледжа, а также школьники губернаторских и инженерных классов «Росатома», которые осваивают технические дисциплины на базовом уровне. Выпускные квалификационные работы выполняются на основе технических заданий РФЯЦ-ВНИИТФ. Студенты занимаются расчетами и внедрением бионического дизайна, позволяющего многократно снизить массу изделий, а также производством монолитных конструкций, заменяющих многокомпонентные сборки.
«Сейчас это достаточно законченная, передовая единица по инфраструктуре и оснащению, — говорит Н.А. Певнева. — Далеко не каждый вуз может похвастаться таким научно-образовательным центром, но мы знаем, что наука и производство постоянно шагают вперед».
От экспериментального образца до внедрения промышленного искусственного интеллекта — такова траектория Центра цифровых и аддитивных технологий СФТИ НИЯУ МИФИ. Развитие продолжается с фокусом на подготовку инженерных кадров высокой квалификации для предприятий атомной отрасли.
