АО «Электросетьстройпроект». Научно-технический комплекс для реализации и развития технологии селективного лазерного сплавления

1. АО «Электросетьстройпроект»

Научно-технический комплекс
для реализации и развития технологии
Селективного лазерного сплавления

2.

Научно-технический комплекс СЛС АО ЭССП
О проекте
Селективное лазерное сплавление (СЛС) – технология аддитивного
производства, позволяющая создавать трехмерные объекты путем
послойного сплавления различных порошков (в т. ч. металлопорошковых
композиций, МПК) с помощью сфокусированного лазерного пучка.
Цели проекта
•Создание научно-технического Комплекса для реализации и развития
технологии селективного лазерного сплавления (СЛС).
•Изготовление изделий различного профиля на базе Комплекса.
•Проведение НИР и НИОКР по технологии СЛС на базе Комплекса:
разработка режимов сплавления новых металлопорошковых композиций
(МПК), разработка материалов/изделий с новыми, улучшенными
механическими свойствами.
•Внедрение
технологии СЛС в производство различных отраслей:
проектирование и производство промышленных установок СЛС, организация
аддитивных производств.
www.essp.ru
2

3.

Научно-технический комплекс СЛС АО ЭССП
Конечный целевой продукт
Научно-технический комплекс для реализации и развития технологии
селективного лазерного сплавления (СЛС):
1. Установка(и) СЛС, рассчитанная(ые) на разработку и изучение
технологических режимов сплавления для широкого спектра
металлопорошковых композиций (МПК) и различных характеристик
изготавливаемых изделий, а также на изготовление изделий различного
профиля.
2. Дополнительное оборудование собственной разработки, предназначенное
для выполнения специфических задач по сплавлению металлопорошковых
композиций (нанесение МПК с диаметром зерна менее 20 мкм, одновременное
нанесение нескольких МПК и др., по запросу Заказчика).
3. Программное обеспечение для численного моделирования процесса СЛС.
4. База данных технологических режимов сплавления
металлопорошковых композиций для различных классов изготавливаемых
изделий.
www.essp.ru
3

4.

Критерии конкурсного отбора
• Ориентация на импортозамещение — все комплектующие установки СЛС
разработки АО ЭССП и ее ПО разрабатываются в РФ; компонентная база
полностью доступна на рынке России или дружественных стран.
• Объем спроса (потребности) корпорации-заказчика в создаваемом продукте
более, чем в 5 раз превышает объем гранта.
• Проект направлен на внедрение продуктов, произведенных и разработанных
на территории РФ;
• Проект АО «ЭССП» относится к аддитивным технологиям из перечня
приоритетных технологий.
Оператор программы: АНО «Центр поддержки инжиниринга и
инноваций»
Нормативная база: Постановление Правительства РФ №392 от 17 марта 2022 года
www.essp.ru
4

5.

Аддитивные технологии:
Селективное лазерное сплавление (СЛС)
• Аддитивное
производство
• Создание
трехмерных
объектов из
металлических
порошков
• Послойное
сплавление с
помощью
сфокусированного
лазерного пучка
www.essp.ru
5

6.

Селективное лазерное сплавление (СЛС):
преимущества технологии
• фактическое отсутствие ограничений на
пространственную геометрию изделия
• высокая скорость изготовления изделий
• многообразие материалов изготовления
• высокая точность изготовления
• высокие механические свойства изделий
• низкая итоговая стоимость готовых изделий
• простота организации производства, минимизация
количества технологических операций
• возможность вторичного использования излишков
порошка
• высокая надежность и долговечность оборудования
www.essp.ru
6

7.

Технология СЛС: примеры изделий
• Штоки, гильзы, стержни, винты, болты, оси
• Вкладыши, втулки, корпуса, гайки подшипников,
подшипниковые узлы
Небольшие шестерни любой конструкции
Крыльчатки, лопатки, корпуса, колена компрессоров
Пластины теплообменников
Муфты кулачковые, соединительные
Втулки любой формы
Клапаны различной конструкции, пробки, седла,
направляющие, штоки клапанов
Сопла, наконечники сопел, кольца
Диффузоры
Поршневые пальцы
Рабочие колеса
Ниппели
Шпиндели, направляющие шпинделей
Кронштейны любой формы
Небольшие литьевые формы любой конструкции
(внутреннее охлаждение) и т. д.
www.essp.ru
7

8.

Преимущества технологии СЛС
Технологию СЛС выбирают, если
необходимо:
• Выгодно производить мелкосерийную
продукцию
• Исследовать прототип нового изделия
• Создать изделие сложной геометрической
формы
• Оптимизировать конструкцию изделия
без потери прочностных характеристик
• Уменьшить количество деталей в
сборочной единице
• Получить материал с новыми свойствами
www.essp.ru
8

9.

Преимущества технологии СЛС
Технологию СЛС выбирают, если
необходимо:
• Выгодно производить мелкосерийную
продукцию
• Исследовать прототип нового изделия
• Создать изделие сложной
геометрической формы
• Оптимизировать конструкцию изделия
без потери прочностных характеристик
• Уменьшить количество деталей в
сборочной единице
• Получить материал с новыми
свойствами
www.essp.ru
9

10.

Преимущества технологии СЛС
Технологию СЛС выбирают, если
необходимо:
• Выгодно производить мелкосерийную
продукцию
• Исследовать прототип нового изделия
• Создать изделие сложной
геометрической формы
• Оптимизировать конструкцию изделия
без потери прочностных характеристик
• Уменьшить количество деталей в
сборочной единице
• Получить материал с новыми
свойствами
www.essp.ru
10

11.

Преимущества технологии СЛС:
топологическая оптимизация
www.essp.ru
11

12.

Преимущества технологии СЛС
Технологию СЛС выбирают, если
необходимо:
• Выгодно производить мелкосерийную
продукцию
• Исследовать прототип нового изделия
• Создать изделие сложной
геометрической формы
• Оптимизировать конструкцию изделия
без потери прочностных характеристик
• Уменьшить количество деталей в
сборочной единице
• Получить материал с новыми
свойствами
www.essp.ru
12

13.

Преимущества технологии СЛС
Технологию СЛС выбирают, если
необходимо:
• Выгодно производить мелкосерийную
продукцию
• Исследовать прототип нового изделия
• Создать изделие сложной
геометрической формы
• Оптимизировать конструкцию изделия
без потери прочностных характеристик
• Уменьшить количество деталей в
сборочной единице
• Получить материал с новыми
свойствами
www.essp.ru
13

14.

Продукт и рынок: потребность
Ключевые потребители: организации авиастроительной отрасли,
ракетостроения, машиностроения, медицины, научно-исследовательские и
образовательные учреждения.
На данный момент подавляющее большинство зарубежных компаний
покинули рынок РФ, приостановили поставки и обслуживание своей
продукции для СЛС-печати.
Наиболее перспективные направления:
•разработка собственного оборудования и ПО к нему для полного
импортозамещения,
•разработка программ модернизации зарубежного оборудования для
продления его срока службы без участия фирмы-изготовителя.
www.essp.ru
14

15.

Продукт и рынок:
сравнение с импортными аналогами
Компания
Основные характеристики установок СЛС
3D Systems
(США)
Область печати: 150х150х150 - 500х500х500 мм
Кол-во и мощность лазеров: волоконный (IPG), 1-3, 500 Вт
ПО управления: DMP Software Suite + 3DXpert (Software Tools) DMP Software
suite (Control Software).
EOS GmbH
(Германия)
Область печати: 200х200х200 - 400х400х400 мм
Кол-во и мощность лазеров: волоконный (IPG), 1-4, 400-1000 Вт
ПО управления: Materialise Magics + EOSPRINT.
Concept Laser
(Германия)
Область печати: 250х250х250 - 500х500х500 мм
Кол-во и мощность лазеров: волоконный (IPG), 1-2, 200 Вт, 500 Вт, 1000 Вт
ПО управления: Materialise Magics (Build Processor for Concept Laser).
SLM Solutions
(Германия)
Область печати: 150х150х150 - 350х350х350 мм
Кол-во и мощность лазеров: волоконный (IPG), 1-4, 400 Вт, 700 Вт.
ПО управления: Materialise Magics + SLM Solutions software.
www.essp.ru
15

16.

Продукт и рынок: сравнение с импортными аналогами
Пилотная установка СЛС АО ЭССП
Мощность лазера*
1х500 Вт
Рабочий объем*
150 х 150 х 150 мм
Точность изготовления детали**
±10-200 мкм
Контроль
контроль всех параметров и
видеоконтроль в реальном времени
ПО управления
собственная разработка
Средняя потребляемая мощность
5-6 кВт
Габаритные размеры* (Д х Ш х В)
1700 х 1000 х 2200 мм
Масса установки*
1500 кг
*В случае разработки промышленной установки, параметры могут меняться по запросу Заказчика.
**В зависимости от типа МПК, режима сплавления и толщины слоя порошка
www.essp.ru
16

17.

Продукт и рынок: преимущества
Техникоэкономические
параметры продукта
и их значение
Точность
фокусировки
лазерного пучка
Созданный/
создаваемый
участником
конкурсного отбора
продукт
Аналог продукта 1
Аналог продукта 2
Установка СЛС
разработки АО ЭССП
АО «Лазерные системы»
(РФ)
3DSLA
(РФ)
10 мкм
50 мкм
40 мкм
АО «Лазерные системы»
(РФ)
SLM Solutions
(Германия)
20-200 мкм
10-200 мкм
Российские
производители:
EOS Gmbh (Германия),
SLM Solutions (Германия),
AddUp (Франция)
Диапазон диаметров Система нанесения МПК
зерна используемых
разработки АО ЭССП
металлопорошковых
5-20 мкм, 20-200 мкм
композиций (МПК)
Возможность
проведения
численного
моделирования
процесса СЛС
www.essp.ru
ПО для численного
моделирования СЛС
разработки АО ЭССП
есть
нет
есть
17

18.

Оценка спроса на продукцию:
реалистичный сценарий
Бюджет продаж: январь 2023 г. - декабрь 2027 г. (в млн. руб.)
Реализация
клиенту с
НДС
2023
2024
2025
2026
2027
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
№
Заказчик
1
АО «СПО
«Арктика»
-
20
100
140
200
2
ВСЕГО
-
20
100
140
200
www.essp.ru
18

19.

Оценка спроса на продукцию:
пессимистичный сценарий
Бюджет продаж: январь 2023 г. - декабрь 2027 г. (в млн. руб.)
Реализация
клиенту с
НДС
2023
2024
2025
2026
2027
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
Реализация
клиенту с
НДС
№
Заказчик
1
АО «СПО
«Арктика»
-
20
40
80
80
2
ВСЕГО
-
20
40
80
80
www.essp.ru
19

20.

Бюджет проекта
Общая стоимость проекта составляет 150 000 000 руб., в т. ч.:
• 100 000 000 руб. за счёт средств гранта;
• 50 000 000 руб. за счёт собственных средств АО ЭССП.
Направление расходов
Сумма (за счет
средств гранта),
руб.
Сумма (за счет
внебюджетных
средств), руб.
Изготовление пилотной партии
29 440 400
15 478 800
Сертификация и испытание созданного
технологического продукта
29 894 300
3 594 300
Доработка технологического продукта (НИОКР)
21 955 900
5 500 000
Подготовка и создание производства
технологического продукта
18 709 400
25 426 900
ИТОГО
100 000 000
50 000 000
www.essp.ru
20

21.

Социально-экономический эффект
В ходе реализации проекта планируется создание мелкосерийного (в связи с особенностями проекта)
производства, что приведет к созданию новых рабочих мест в количестве:
•инженерно-технический персонал – 7-10 рабочих мест;
•инженер-конструктор – 5-7 рабочих мест;
•производственный персонал – 5-7 рабочих мест.
Год (N)
подписания
договора
гранта
Год
N+1
Год
N+2
Год
N+3
Год
N+4
Год
N+5
Год
N+6
0
1
5
7
9
9
9
0
1
2
4
5
5
5
0
0
0
1
0
0
0
Прирост объёма выручки от реализации
товаров, работ, услуг, созданных за счет
средств полученного гранта, млн руб.
0
0
0
0
100
100
300
Внебюджетные денежные средства,
вложенные в проект, млн руб.
0
20
15
15
0
0
0
Созданные рабочие места, чел.
2
2
2
2
2
3
3
Создание экспериментального образца
технологического продукта, шт.
Создание и запуск производства технологич.
продукта, соответствующего требованиям
корпорации-заказчика и техническим
требованиям к продукту
Заключение договора с корпорациейзаказчиком (ее аффилированными
юридическими лицами), шт.
www.essp.ru
21

22.

Услуги АО ЭССП в сфере аддитивных технологий
В рамках проекта «Научно-технический комплекс для реализации и развития
технологии СЛС» компания АО «Электросетьстройпроект» предлагает
следующие услуги:
• Изготовление изделий различного профиля с помощью технологии СЛС.
• Разработка, проектирование и производство установок СЛС любого
профиля (научно-исследовательские, промышленные и др.), включая ПО
управления установками. Решение специфических технических задач.
• Разработка
ПО для численного моделирования процессов
предоставление услуг по численному моделированию процессов.
СЛС
и
• Технологическое сопровождение порошковых материалов для технологии
СЛС. Подбор технологических режимов для сплавления предоставляемых
металлопорошковых композиций.
• Обслуживание установок СЛС различных мировых производителей (ТО,
регламентные работы, ремонт и замена
импортозамещения, работа с ПО управления).
www.essp.ru
оборудования
в
рамках
22

23.

Наши контакты
По техническим вопросам обращайтесь:
АО «Электросетьстройпроект»
ЗАО «Научно-технический центр «Электросети»
Отдел Селективного лазерного сплавления
Россия, 127566, г. Москва, Высоковольтный проезд д.1, стр.36
Телефон: +7 (926) 026-73-57
E-mail: [email protected]
WWW.ESSP.RU