"Росатом" готовит прорыв на рынке аддитивных технологий

Российские разработки в сфере 3D-печати могут конкурировать с лучшими международными образцами. Фото со страницы «Русатом» в Facebook

Россия намерена включиться в мировую гонку аддитивных технологий на равных с крупнейшими международными игроками. Возглавить этот процесс власти поручили госкорпорации «Росатом», которая объединила усилия с другими участниками российского рынка, чтобы при поддержке государства ликвидировать отставание в этой сфере и нарастить отечественные компетенции. Что уже сейчас могут предложить российские разработчики и за счет чего планируется сделать рывок вперед, обсудили участники лидер-форума «Аддитивные технологии. Расширяя горизонты».

Аддитивные технологии считаются одним из самых перспективных направлений промышленного производства. Общий объем мирового рынка в 2018 году составил около 9 млрд долл., в 2019 году вырос на 21% почти до 12 млрд, к 2030 году ожидается рост до 60-100 млрд долл. Российский рынок пока очень существенно отстает, хотя за последние 10 лет он увеличился в 10 раз. В 2019 году общий объем продаж оборудования, материалов, услуг 3D-печати в стране оценивается более чем в 5 млрд руб.

В прошлом году было заключено соглашение о намерениях между правительством РФ и «Росатомом» в целях развития в России технологий новых материалов и веществ. Для реализации соглашения была разработана и уже подписана дорожная карта, определившая трехмерную печать в качестве приоритетного направления. По предварительным оценкам, реализация дорожной карты ускорит развитие рынка аддитивных технологий в России в 2,5 раза. К 2030 году его объем может достичь 170 млрд руб. На реализацию мероприятий в рамках дорожной карты планируется направить более 81 млрд руб.: около 38 млрд руб. – из средств федерального бюджета, и около 43 млрд руб. – из средств компаний и корпораций.

«Росатом», являясь мировым лидером в области атомной энергетики, давно идет по пути диверсификации своего продуктового предложения. Одним новых направлений бизнеса как раз являются аддитивные технологии, но новым для нас его можно назвать условно: мы исходим из тех компетенций, которые наработаны отраслью за 75 лет развития, – заметил первый заместитель генерального директора «Росатома» Кирилл Комаров. – Мы всегда занимались новыми материалами и различными аспектами аддитивных технологий. Например, порошковая металлургия давно используется в атомном машиностроении – мы имеем опыт производства различных порошков из спецсталей и спецсплавов. Сварка тоже исторически использовалась в атомном машиностроении: мы были разработчиками уникальных методов сварки, у нас этим занимались специализированные институты. По сути, 3D-печать деталей напоминает многократную сварку слоев порошка или проволоки с использованием различных источников излучения – лазеры, электронно-лучевые пушки, плазматроны, электрическая дуга, – и всеми этими методами мы владеем».

Для развития этого направления в составе компании «ТВЭЛ» – топливного подразделения «Росатома» – был создан отраслевой интегратор «Русатом – Аддитивные технологии». Его деятельность охватывает все составляющие аддитивного рынка: производство 3D-принтеров, выпуск оборудования для создания порошков, разработка программного обеспечения, организация центров аддитивного производства. Компания уже собрала две модели принтеров по технологии лазерного плавления металлического порошка по математическим CAD-моделям (в международной классификации – SLM): RusMelt 300 Multi Laser и RusMelt 600 Multi Laser. Сейчас «РусАТ» занимается созданием 3D-принтеров, работающих по технологиям прямого нанесения металла в виде мелкодисперсного порошка DMD и дуговой проволочной наплавки WAAM. Кроме того, запущена установка газового распыления для производства металлических порошков.

В феврале 2020 года был дан старт широкомасштабной программе по внедрению аддитивных технологий на предприятиях атомной отрасли. Первым шагом реализации этой программы стало формирование пула пилотных проектов применения аддитивных технологий. Перед каждым предприятием отрасли была поставлена задача – определить нишу для применения аддитивных технологий, внедрить их в существующий технологический процесс и сформировать пилотный проект. Всего на предприятиях отрасли сейчас находятся в работе 10 пилотных проектов, еще столько же намечено к включению в дорожную карту.

«Прежде чем что-то предлагать другим, мы должны испробовать это на себе, так происходит и с атомными электростанциями, и новыми видами топлива, – заметила президент АО «ТВЭЛ» Наталья Никипелова. – Нам есть где тестировать эти разработки: «Росатом» – это не только производство электроэнергии, но и машиностроение, металлургия, горнодобыча, связь, транспорт, строительство. С одной стороны, мы как потребители этой новой технологии хотим извлечь из нее эффекты: сокращение сроков производства изделий, материалоемкости, трудоемокости, импортозамещение. Но используя это для себя, мы получаем референцию, чтобы предлагать эти технологии другим».

Критериями в отборе проектов были востребованность в атомной отрасли и короткие сроки реализации – 2-5 лет, сообщила Наталья Никипелова. Среди прошедших конкурс, например, проекты по изготовлению сланцев для электролизеров и узлов и деталей установки обесфторивания гексафторида урана. Послойное лазерное сплавление предполагается использовать для производства антидебризного фильтра тепловыделяющих сборок (ТВС). Уникальным проектом станет аддитивная печать урановых компонентов ТВС исследовательских реакторов. «Очень хочется попробовать печатать ураном. Никто никогда этого не делал, но почему бы и нет, уран – это тоже металл. Это был бы очень любопытный эксперимент», – заметила Наталья Никипелова.

Еще одно необходимое условие формирования инновационного производства в РФ – создание центров аддитивных технологий. 23 декабря «РусАТ» откроет в Москве первый такой центр, оснащенный принтерами собственной разработки и производства. В следующем году появится центр в Новоуральске, в завершающей стадии строительства также центр печати медицинских имплантов. До 2030 года «Росатомом» запланировано создание до 10 центров аддитивных технологий, они будут формироваться в тех регионах, где уже сейчас есть максимальный запрос на аддитивные технологии. А всего в течение десятилетия в России, как ожидается, появится 180 таких площадок.

Для координации усилий профильных организаций, государственных и частных компаний под эгидой «Росатома» создана Ассоциация развития аддитивных технологий – как единая площадка для дискуссий по выработке консолидированной позиции участников рынка. Она же возьмет на себя роль взаимодействия с государственными структурами. К этой работе подключились ключевые игроки рынка: соучредителями ассоциации, помимо «Росатома», выступили госкорпорации «Роскосмос» и «Ростех», концерн «Алмаз-Антей», «Газпром нефть» и ФГУП «ВИАМ».

Возглавит ассоциацию генеральный директор «РусАТ» Михаил Турундаев. Он рассказал, за счет чего российская отрасль аддитивных технологий сможет в будущем в отдельных направлениях на равных конкурировать с мировыми лидерами – по его словам, для такого рывка есть предпосылки: «Российские специалисты всегда были очень сильны в материалах, с этой базы и стартовало развитие новых направлений. Ведь принтер – это просто станок, машина, работающая с материалом, который в него загрузишь, и программой, которую ему задашь. А дальше мы собираемся очень быстро двигаться по пути создания собственного оборудования и программного обеспечения. Для этого нужны квалифицированные и мотивированные кадры. Поэтому наша задача – воспитывать их, начиная со школьной скамьи. Мы уже организуем инженерные классы в школах. Дети, студенты с большим интересом относятся к тому, что мы делаем. Люди – это задача номер один».