Чтобы воплотить в жизнь предложенное атомщиками, требуются особые материалы, обладающие уникальными свойствами. Только из такого сырья можно посредством использования аддитивных технологий подготавливать сложные и нестандартные элементы и детали.
Аддитивные технологии, а также новые материалы требуются во многих отраслях: медицина, атомная промышленность, производство. Развивать такие технологии могут лишь высококвалифицированные, ответственные и грамотные специалисты. «Росатом» несколько лет назад открыл научную школу и готовит такие кадры.
Аддитивные технологии и новые материалы
Атомная отрасль нуждается в новых реакторах. Чтобы их создать, требуются новые и более прочные материалы. Они должны нормально переносить существенные температурные колебания, избыточное давление, а также огромные нагрузки. Только в этом случае будет достигнут требуемый уровень безопасности.
Такие материалы отлично подойдут не только для атомной отрасли. Их можно задействовать во многих других сферах. Создание подобных соединений – сложный процесс. Ведь необходимо точно знать, как будут себя «вести» вещества не только на молекулярном, но и на всех остальных уровнях. Всем этим и занимаются кадры, специализирующиеся на разработке новых материалов.
Чтобы успешно работать с новыми материалами, необходимы аддитивные технологии. В данном случае речь идет о 3D-печати. С ее помощью можно в короткие сроки подготовить детали, отличающиеся сложной формой, а также прототипы. При использовании 3D-печати расходуется меньше сырья. Эффективность процесса повышается за счет искусственного интеллекта, более сложного моделирования, машинного обучения.
Невозможно успешно развивать атомную отрасль, иные сферы без аддитивных технологий, инновационного сырья. Сейчас тщательно изучаются керамические материалы. Их планируют использовать для защиты топливных элементов, входящих в состав атомных реакторов, турбин, а также камер сгорания. Важно учитывать, что температура в них нередко превышает 1,5 тысячи градусов Цельсия.
Довольно часто аддитивные технологии используются и в медицинской отрасли. Посредством 3D-печати специалисты изготавливают имплантаты, подходящие определенному человеку. Это дает возможность хирургам проводить достаточно сложные и опасные операции. Что касается пациентов, они значительно быстрее восстанавливаются.
Развитие аддитивных технологий и новых материалов во многом зависит от качества подготовки научных кадров. Именно поэтому в текущем году «Росатом» открыл научное общеобразовательное учреждение специально для молодых специалистов Госкорпорации. Запущенная им программа получила название «Новые материалы и технологии для перспективных энергетических систем».
«Комплексная программа подготовлена именно для молодых специалистов «Росатома», желающих развиваться. Данный проект получил название «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ» (КП РТТН). Она включает определенное количество модулей. С ее помощью мы планируем подготовить кадры, которые будут заниматься разработкой новых материалов, реализовывать инновационные и уникальные проекты.
На начальном этапе сотрудники Росатома узнают все об аддитивных технологиях, а также новых материалах. Только при создании уникальных материалов, обладающих особыми свойствами, можно успешно развивать атомную отрасль, иные сферы. Именно поэтому специалистов следует готовить очень тщательно», — поделился своими мыслями первый зам. гендиректора научного дивизиона Госкорпорации «Росатом» Алексей Дуб.
Стоит отметить, что он же курирует и проект «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем».
Об особенностях аддитивных технологий, их принципах рассказывали ученые, элементы и сотрудники промышленных предприятий, институтов. Они уже уделили определенное внимание тому, какое оборудование сейчас применяется, рассказали о 3D-печати, использовании машинного обучения, иное. В скором времени проходящие обучение в научной школе ознакомятся с особенностями жидкосолевых реакторных технологий, их перспективами. Кстати, некоторых специалистов назначают руководителями НИОКР-проектов на этапе обучения.
Особенности комплексной программы развития
В научной школе обучение проходит в несколько этапов, включенных в комплексную программу РТТН. Ее подготовкой занимались специалисты «Росатома», а также Минобразование РФ. В процессе участвовали «Российская академия наук» и некоторые сотрудники Курчатовского института.
По сути, эта программа представляет собой своеобразную «дорожную карту», способствующую технологическому перевооружению РФ. В ее рамках осуществляется возведение разнообразных инфраструктурных объектов и комплексов, разработка инновационных материалов и технологий, которые в дальнейшем будут использованы в сфере атомной энергетики. Изучают молодые специалисты и особенности управления реакциями термоядерного синтеза. Впервые эта программа появилась около четырех лет назад.
В состав «Росатома» на данный момент входит множество организаций. Годом ранее специалисты, работающие в этих учреждениях, реализовали свыше восьмидесяти опытно-конструкторских, а также научно-исследовательских проектов. Например, активно изучали послойные аддитивные технологии, занимались созданием уникальных материалов специально для двухкомпонентной энергетики.
Высокая востребованность
Например, годом ранее специалисты «Росатома» создали несколько эффективных 3D-принтеров, с помощью которых печатали разнообразные детали для атомной отрасли. Для этих целей применялись полимерные композиционные, а также керамические материалы. Посредством использования 3D-принтеров специалистам удалось подготовить сложные и нестандартные изделия, которые не разрушались при контакте с агрессивными веществами.
Не менее интересная разработка – это уникальная установка, предназначенная для электронно-лучевой аддитивной наплавки. На территории РФ впервые создали подобный агрегат. С его помощью из тугоплавких сплавов можно подготавливать изделия, отличающиеся большими размерами, для реакторных установок.
Ученым удалось создать более прочные стали, в состав которых ввели оксиды и другие примеси. Еще одни специалисты разработали сплавы для конструирования оболочек ядерного топлива. Отдельно подготовили из карбидо-кремниевых волокон крупные детали специально для топливной сборки. Их высота – около 5 метров.
Так как количество разработок довольно большое, спрос на квалифицированные кадры, которые специализируются на адаптивных технологиях и инновационных материалах, растет. Привлекая специалистов, можно успешно реализовать множество интересных проектов.
Впервые научные школы были открыты «Росатомом» около пяти лет назад. Сейчас проводят обучение сразу по нескольким направлениям. Например, изучают радиационное материаловедение, аддитивные технологии и новые материалы, иное.
The post Особенности подготовки высококвалифицированных специалистов для развития аддитивных технологий first appeared on Новости науки.
