Работа с материалами: «Росатом» будет делать 3D-принтеры в Беларуси

Как продвигается формирование общероссийской базы аддитивных изделий, технологий и материалов? Когда запустят производство на Колмозерском литиевом месторождении? Как создают высокопрочные стали для новых атомных ледоколов? Обозреватель «СР» узнала на форуме новых материалов и технологий AMTEXPO много интересного.

Надежные цепочки

«80-летний опыт российской атомной отрасли позволяет «Росатому» эффективно решать задачи укрепления технологического суверенитета, — сказал на пленарной сессии форума первый заместитель гендиректора «Росатома», директор блока по развитию и международному бизнесу Кирилл Комаров. — Для каждого высокотехнологичного направления необходимы новые материалы с исключительными свойствами и соответствующие технологии в химии».

«Росатом» участвует в нацпроекте «Новые материалы и химия», в который входит федеральный проект «Развитие отрасли редких и редкоземельных металлов». «Это направление для нас традиционное еще с советских времен, — отметил Кирилл Комаров. — Развитие отрасли видим в реализации комплексных проектов, направленных на формирование полных технологических цепочек — от рудника до готовой продукции».

Атомщики развивают и композитное направление. После разрыва с зарубежными партнерами госкорпорация совместно со Всероссийским научно-исследовательским институтом авиационных материалов выстроила механизм производства композитных материалов для авиации. «Росатом» в этом сегменте входит в число мировых лидеров. Следующая задача — в рамках нацпроекта «Новые материалы и химия» создать 19 технологий для атомпрома, авиации и космоса.

В области аддитивных технологий «Росатом» за несколько лет сформировал экосистему: производство порошков для печати из различных материалов, 3D-принтеров с отечественными компонентами, центры аддитивных технологий, взаимодействие с организациями, использующими 3D-печать и готовыми ее продвигать.

Зарубежная печать, российская база

Подробнее о развитии 3D-печати рассказал на форуме руководитель бизнес-направления «Аддитивные технологии» топливного дивизиона «Росатома» Илья Кавелашвили. Сегодня в этой области задействованы 30 предприятий. Уже напечатано более 2 тыс. деталей для атомной отрасли, они проходят испытания в Ростехнадзоре.

В Белоруссии запущено производство разработанных в «Росатоме» 3D-принтеров. Планируется в этом году выпустить первые шесть машин. Другие иностранные партнеры ведут наладку принтеров EВAM (технология проволочного электронно-лучевого производства) с различными параметрами рабочих камер и запускают производство сканеров для 3D-принтеров.

«Росатом» участвует в формировании общероссийской базы аддитивных изделий, технологий и материалов. В прошлом году на нее выделено госфинансирование, Курчатовский институт начал разрабатывать софт. Владельцем базы будет Минпромторг или уполномоченная им организация, правила доступа к данным обсуждаются. «Регуляторы из разных отраслей смогут брать из этой базы исходную информацию об общих свойствах материалов, например механических характеристиках, и проводить только специфические испытания. Использование базы, по нашим оценкам, позволит сэкономить до 50 % времени на ключевые испытания», — подчеркнула исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий России Ольга Оспенникова.

Колмозерские планы

На сессии «Редкие и редкоземельные металлы в основе технологического суверенитета промышленности» один из самых интересных докладов сделал Александр Летюшов, главный металлург «Полярного лития». Это совместное предприятие «Росатома» и «Норильского никеля» занимается созданием в Мурманской области предприятия на базе Колмозерского литиевого месторождения. Там предполагается построить горно-обогатительный комбинат (ГОК), который будет выпускать сподуменовый концентрат. Химико-металлургический завод, где планируют выпуск гидроксида лития, разместят на промплощадке партнера. Горнорудный дивизион «Росатома» намерен вступить в кооперацию с компанией «Халмек Литиум» (российский производитель моногидрата гидроксида лития аккумуляторного качества).

В 2025 году запасы Колмозерского месторождения поставили на баланс, по сравнению с предыдущим, утвержденным в 1961 году объемом они выросли вдвое. Утверждено технико-экономическое обоснование постоянных кондиций. Завершен техпроект открытых горных работ первой очереди, проведена их экспертиза. Разработан техрегламент обогащения руд для получения сподуменового концентрата. Технологические решения оптимизируют, чтобы увеличить извлечение оксида лития (пока 80 %). Кроме того, выполнены инженерные изыскания по объектам водоснабжения и автодороге, разработана проектная документация для строительства вахтового поселка.

В 2027 году должны начаться строительно-монтажные работы. Первую очередь ГОКа планируют ввести в эксплуатацию в 2028 году, вторую — через два года. Предполагается, что комбинат будет выпускать до 275 тыс. т сподуменового концентрата в год, а партнер — производить до 10 тыс. т гидроксида лития батарейного качества. Если спрос на гидроксид вырастет, можно будет перенаправить на его выпуск часть сподуменового концентрата.

Стали для ледоколов

Сессия «Новые материалы для судостроения и освоения арктических территорий» была посвящена высокопрочным материалам, из которых изготавливают корпусы атомных ледоколов. Как рассказала заместитель гендиректора Центрального НИИ конструкционных материалов «Прометей» Ольга Фомина, создавать их начали в 1940‑е годы — тогда стартовала разработка сталей для полностью сварных корпусов (раньше их частично клепали). В 1950‑е разработали более прочную и менее текучую сталь АК‑27 для корпуса первого в мире атомного ледокола «Ленин». Она выдерживала температуру –20 °C.

Сейчас требования гораздо жестче: стали должны выдерживать –60 °C и обледенение, переменные динамические нагрузки, быть ремонтопригодными и устойчивыми к коррозионному и эрозионному износу от льдов. Такие материалы создали и серийно применяют в строительстве ледоколов проекта 22220, из них же построили корпус плавучего энергоблока «Академик Ломоносов».

Для более мощных ледоколов следующего поколения потребовался прокат из хладостойких сталей вдвое толще — 50–60 мм. Были разработаны стали с индексом Arc для ледокола проекта 10510 «Россия», который обещает стать самым мощным в мире. Их можно применять и для других типов судов — например, контейнеровозов, спасательных или иных судов, участвующих в освоении арктического шельфа.