rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваPCFBYUrmrs-181Research ArticleМАТЕРИАЛЫ И СВАРКАMATERIALS AND WELDINGПерспективы развития аддитивного производства в судостроенииProspects for the development of additive manufacturing in shipbuildingКосырева (Князюк)Т. В.Kosyreva (Knyazyuk)T. V.

канд. техн. наук

191015 Санкт-Петербург, улица Шпалерная, 49

PhD

191015 St. Petersburg, Shpalernaya ul., 49

mail@crism.ruФоминаО. В.FominaO. V.

д-р техн. наук

191015 Санкт-Петербург, улица Шпалерная, 49

DSc

191015 St. Petersburg, Shpalernaya ul., 49

mail@crism.ruИльинА. В.Il'inA. V.

д-р техн. наук, доцент

191015 Санкт-Петербург, улица Шпалерная, 49

DSc

191015 St. Petersburg, Shpalernaya ul., 49

mail@crism.ruКордонецС. М.KordonetsS. M.

главный специалист-эксперт

191186 Санкт-Петербург, Миллионная ул., 7А

Chief Specialist-Expert

191186 St. Petersburg, Millionnaya ul., 7A

kordonets.sm@rs-class.orgНИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей»РоссияNRC Kurchatov Institute — CRISM PrometeyRussian FederationРоссийский морской регистр судоходстваРоссияRussian Maritime Register of ShippingRussian Federation202628042026561144158Copyright © Косырева (Князюк) Т.В., Фомина О.В., Ильин А.В., Кордонец С.М., 20262026Косырева (Князюк) Т.В., Фомина О.В., Ильин А.В., Кордонец С.М.Kosyreva (Knyazyuk) T.V., Fomina O.V., Il'in A.V., Kordonets S.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/181

В представленной обзорной статье выполнен комплексный анализ современного состояния, технологических возможностей и перспектив внедрения аддитивного производства (АП) в судостроительной отрасли. Обзор включает систематизацию и сравнительный анализ мирового и российского опыта применения аддитивных технологий с акцентом на идентификацию наиболее востребованных материалов и технологических решений для производства и ремонта судовых компонентов. Особое внимание уделено металлургическим аспектам АП: детально исследованы особенности формирования структуры и комплекса свойств металлических материалов, синтезированных аддитивными методами. Рассмотрены характерные типы дефектов, присущие аддитивному производству, и предложены научно обоснованные пути их минимизации и управления качеством. В работе систематизированы ключевые технологические ограничения, экономические и нормативные барьеры, сдерживающие внедрение АП в судостроении, а также разработаны стратегические инициативы и направления для их преодоления, базирующиеся на развитии нормативной базы, материаловедения и технологий постобработки. Показано, что дальнейшая эволюция аддитивных технологий и сопутствующей материаловедческой базы способна трансформировать традиционные подходы к проектированию и изготовлению изделий судового машиностроения. Это создает предпосылки для существенного повышения эксплуатационной эффективности судов, сокращения сроков и стоимости производства, а также оптимизации логистики запасных частей на всех этапах жизненного цикла судостроительной продукции.

This review article provides a comprehensive analysis of the current status, technological capabilities, and prospects for the implementation of additive manufacturing (AM) in the shipbuilding industry. It systematizes and compares global and Russian experience with additive technologies, focusing on identifying the most in-demand materials and technological solutions for the production and repair of ship components. Particular attention is paid to the metallurgical aspects of AM: the structural formation and properties of metallic materials synthesized using additive methods are examined in detail. The paper examines the typical defect types inherent in additive manufacturing and proposes scientifically based approaches to minimizing them and managing quality. The paper systematizes the key technological limitations, economic, and regulatory barriers hindering the implementation of additive manufacturing in shipbuilding, and develops strategic initiatives and approaches for overcoming them, based on the development of the regulatory framework, materials science, and post-processing technologies. It has been demonstrated that the further evolution of additive technologies and the associated materials science framework has the potential to transform traditional approaches to the design and manufacture of marine engineering products. This paves the way for significantly improving the operational efficiency of ships, reducing production time and costs, and optimizing spare parts logistics throughout all stages of the shipbuilding product lifecycle.

аддитивное производство3D-печатьсудостроениестали и сплавыстандартизацияadditive manufacturing3D printingshipbuildingsteels and alloysstandardizationReferencesDebRoy T. Additive manufacturing of metallic components — Process, structure and properties / T. DebRoy, H.L. Wei, J.S. Zuback, T. Mukherjee et al. // Progress in Materials Science. — 2018. — Vol. 92. — P. 112–224.DebRoy T., Wei H.L., Zuback J.S., Mukherjee T. et al. Additive manufacturing of metallic components — Process, structure and properties. Progress in Materials Science. 2018. Vol. 92. P. 112–224.Herzog D. Additive manufacturing of metals / D. Herzog, V. Seyda, E. Wycisk, C. Emmelmann // Acta Materialia. — 2016. — Vol. 117. — P. 371–392.Herzog D., Seyda V., Wycisk E., Emmelmann C. Additive manufacturing of metals. Acta Materialia. 2016. Vol. 117. P. 371–392.Frazier W.E. Metal additive manufacturing: a review / W.E. Frazier // Journal of Materials Engineering and Performance. — 2014. — Vol. 23, No. 6. — P. 1917–1928.Frazier W.E. Metal additive manufacturing: a review. Journal of Materials Engineering and Performance. 2014. Vol. 23, No. 6. P. 1917–1928.Александров М.В. Основные направления модернизации и развития предприятий судостроения / М.В. Александров, Н.Н. Солнцев, А.В. Вебер, Ю.М. Зубарев, В.А. Барсуков // Судостроение. — 2021. — № 5(858). — С. 39–42.Aleksandrov M.V., Solntsev N.N., Veber A.V., Zubarev Yu.M., Barsukov V.A. General modernization and development trends of shipbuilding enterprises. Sudostroenie [Shipbuilding]. 2021. No. 5(858). P. 39–42. (In Russ.)Савченко О.В. Современное состояние, проблемы и перспективы развития отечественного гражданского судостроения / О.В. Савченко, В.Н. Половинкин // Судостроение. — 2022. — № 3(862). — С. 3–10.Savchenko O.V., Polovinkin V.N. Current state, problems and prospects for development of domestic shipbuilding industry. Sudostroenie [Shipbuilding]. 2022. No. 3(862). P. 3–10. (In Russ.)Sözen A. A critical systematic scoping review on the applications of additive manufacturing (AM) in the marine industry / A. Sözen, G. Neşer // Polymers. — 2025. — Vol. 17(1). — P. 4.Sözen A., Neşer G. A critical systematic scoping review on the applications of additive manufacturing (AM) in the marine industry. Polymers. 2025. Vol. 17(1). P. 4.Котов В.С. Опыт применения аддитивных технологий в мировом судостроении // Судостроение. — 2020. — № 6(853). — С. 34–37.Kotov V.S. Additive technologies in world shipbuilding industry: application experience. Sudostroenie [Shipbuilding]. 2020. No. 6(853). P. 34–37. (In Russ.)Дектярев А.В. Аддитивные технологии в судостроительной промышленности и перспективы их развития / А.В. Дектярев, В.Н. Морозов // Морские интеллектуальные технологии. — 2017. — № 4(38), т. 2. — С. 76–82.Dektyarev A.V., Morozov V.N. Additive technologies in the shipbuilding industry and prospects for their development. Marine Intellectual Technologies. 2017. No. 4(38), vol. 2. P. 76–82. (In Russ.)Armanfar A. Embedding lattice structures into ship hulls for structural optimization and additive manufacturing / A. Armanfar, A. Taşmektepligil, R.T. Kiliç, S. Demiret et al. // Ocean Engineering. — 2024. — Vol. 301. — P. 117601.Armanfar A., Taşmektepligil A., Kiliç R.T., Demiret S. et al. Embedding lattice structures into ship hulls for structural optimization and additive manufacturing. Ocean Engineering. 2024. Vol. 301. P. 117601.Scattareggia Marchese S. G. Feasibility study on additive-manufactured honeycomb sandwich structural solutions for a Fast Patrol Vessel / S. Scattareggia Marchese, G. Epasto, V. Crupi, Y. Garbatov // Composite Structures. — 2025. — Vol. 351. — P. 118601.Scattareggia Marchese S., Epasto G., Crupi V., Garbatov Y. Feasibility study on additive-manufactured honeycomb sandwich structural solutions for a Fast Patrol Vessel. Composite Structures. 2025. Vol. 351. P. 118601.Правила классификации и постройки морских судов / Российский морской регистр судоходства. — СПб., 2025.Rules for the Classification and Construction of Sea-Going Ships / Russian Maritime Register of Shipping. St. Petersburg, 2025.Котов В.С. Использование полимерных материалов в системе оперативного ремонта судового оборудования / В.С. Котов, Р.К. Резникова, А.А. Коростелев, В.В. Барсков // Судостроение. — 2022. — № 5(864). — С. 50–53.Kotov V.S., Reznikova R.K., Korostelev A.A., Barskov V.V. Use of polymeric materials for rapid repair of shipboard equipment. Sudostroenie [Shipbuilding]. 2022. No. 5(864). P. 50–53. (In Russ.)Дектярев А.В. Аддитивные технологии в судостроении: тенденции и правовое регулирование / А.В. Дектярев, В.Н. Морозов, А.Я. Яфасов // Морские интеллектуальные технологии. — 2019. — № 4(46), т. 4. — С. 38–49.Dektyarev A.V., Morozov V.N., Yafasov A.Ya. Additive technologies in shipbuilding: trends and legal regulation. Marine Intellectual Technologies. 2019. No. 4(46), part 4. P. 38–49. (In Russ.)Гринадеров В.Ю. Аддитивные технологии для изготовления судовой арматуры / В.Ю. Гринадеров // Судостроение. — 2023. — № 4(869). — С. 54–57.Grinaderov V.Yu. Additive technologies for production of ship valves and fittings. Sudostroenie [Shipbuilding]. 2023. No. 4 (869). P. 54–57. (In Russ.)Дектярев А.В. Технология изготовления корпуса маломерного судна методами аддитивного производства / А.В. Дектярев, П.Г. Зобов // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. — 2022. — Т. 14, № 4. — С. 571–582.Dektyarev A.V., Zobov P.G. Technology for producing the small vessel hull by the additive manufacturing methods. Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota im. admirala S.O. Makarova. 2022. Vol. 14, No. 4. P. 571–582. (In Russ.)Войнов П.С. Возможности применения аддитивных технологий при конструировании и производстве вооружения, военной и специальной техники / П.С. Войнов, В.Я. Беленький, Д.С. Белинин, С.В. Варушкин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. — 2021. — Т. 23, № 2. — С. 70–78.Voynov P.S., Belen'kiy V.Ya., Belinin D.S., Varushkin S.V. Possibilities of additive technologies application in designing and manufacturing of weapons of military equipment]. Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science. 2021. Vol. 23, No. 2. P. 70–78.Бобырь В.В. Исследование влияния параметров прямого лазерного выращивания на структуру и свойства высокопрочной нержавеющей стали марки 08Х14НДЛ / В.В. Бобырь, Т.В. Князюк, Л.В. Мухамедзянова, М.В. Старицын, П.А. Кузнецов // Вопросы материаловедения. — 2024. — № 4(120). — С. 63–72.Bobyr' V.V., Knyazyuk T.V., Mukhamedzyanova L.V., Staritsyn M.V., Kuznetsov P.A. Study of the influence of direct laser deposition parameters on the structure and properties of high-strength 08Kh14NDL stainless steel. Voprosy materialovedeniya [Problems of Materials Science]. 2024. No. 4 (120). P. 63–72. (In Russ.)Князюк Т.В. Исследование влияния аустенитизации на структуру и свойства аддитивной нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т / Т.В. Князюк, И.В. Шакиров, Л.В. Мухамедзянова, М.С. Михайлов // Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении (ИТММ-2024): материалы VIII Всерос. науч.-практ. конф. — Пермь, 2024. — С. 107–112.Knyazyuk T.V., Shakirov I.V., Mukhamedzyanova L.V., Mikhaylov M.S. Issledovanie vliyaniya austenitizatsii na strukturu i svoystva additivnoy nerzhaveyushchey stali marki 08Kh18N10T [Study of the effect of austenitization on the structure and properties of additive stainless steel grade 08Kh18N10T]. Innovatsionnye tekhnologii v materialovedenii i mashinostroenii (ITMM-2024): materialy VIII Vseros. nauch.-prakt. konf. [Innovative technologies in materials science and mechanical engineering: Proceedings of the All-Russian science and pract. conf.]. Perm', 2024. P. 107–112.Иванов А.В. Особенности организации судового ремонта с помощью аддитивных технологий / А.В. Иванов, В.В. Ваганов, Н.А. Билецкий // Морские интеллектуальные технологии. — 2020. — № 1(47), т. 1. — С. 118–124.Ivanov A.V., Vaganov V.V., Biletskiy N.A. Features of organization of ship repair using additive technologies. Marine Intellectual Technologies. 2020. No. 1(47), part 1. P. 118–124. (In Russ.)Recommendation No. 186 (Mar 2025) Additively Manufactured Metallic Parts for Marine and Offshore Applications. — [Электронный ресурс] URL: https://iacs.org.uk/resolutions/recommendations.Recommendation No. 186 (Mar 2025) Additively Manufactured Metallic Parts for Marine and Offshore Applications. International Association of Classification Societies (IACS). 2025. URL: https://iacs.org.uk/resolutions/recommendations (accessed: 20.02.2025).Киселева А.Е. Применение аддитивных технологий при решении конструкторских задач в судостроении / А.Е. Киселева // Научнотехнический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2017. — № 48/49. — С. 84–88.Kiseleva A.E. Application of additive technologies in solving shipbuilding design problems. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2017. No. 48/49. P. 84–88. (In Russ.)Бурмистров М. AddSol — давно не стартап / М. Бурмистров // Аддитивные технологии. — 2022. — № 3. — С. 15.Burmistrov M. AddSol — davno ne startap [AddSol — not a startup for a long time]. Additivnye tekhnologii [Additive Technologies]. 2022. No. 3. P. 15.Спиридонов А.Ю. Практический опыт применения аддитивных технологий в отечественном судостроении / А.Ю. Спиридонов, С.М. Ляшенко, А.А. Прохода, П.Г. Зобов // Морской вестник. — 2020. — № S1 (14). — С. 90–93.Spiridonov A.Yu., Lyashenko S.M., Prokhoda A.A., Zobov P.G. Prakticheskiy opyt primeneniya additivnykh tekhnologiy v otechestvennom sudostroenii [Practical experience in the application of additive technologies in domestic shipbuilding]. Morskoy vestnik [Marine Bulletin]. 2020. No. S1 (14). P. 90–93.Кордонец С.М. Расширение компетенций Российского морского регистра судоходства. Введение требований к инновационным материалам и технологиям / С.М. Кордонец, М.А. Кутейников, А.В. Кучапов, М.Е. Юрков // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2022. — Специальный выпуск 1. — С. 28–32.Kordonets S.M., Kuteynikov M.A., Kuchapov A.V., Yurkov M.E. Rasshirenie kompetentsiy Rossiyskogo morskogo registra sudokhodstva. Vvedenie trebovaniy k innovatsionnym materialam i tekhnologiyam [Expansion of competencies of the Russian Maritime Register of Shipping. Introduction of requirements for innovative materials and technologies]. Trudy Krylovskogo gosudarstvennogo nauchnogo tsentra [Transactions of the Krylov State Research Centre]. 2022. No. S1. P. 28–32.Зобов П.Г. Опыт применения аддитивных технологий на судостроительном предприятии / П.Г. Зобов // Актуальные вопросы инновационного развития Арктического региона РФ: сборник материалов II Всерос. науч.-практ. конф. — Архангельск, 2021. — С. 96–105.Zobov P.G. Opyt primeneniya additivnykh tekhnologiy na sudostroitel'nom predpriyatii [Experience in the application of additive technologies at a shipbuilding enterprise]. Aktual'nye voprosy innovatsionnogo razvitiya Arkticheskogo regiona RF: sbornik materialov II Vseros. nauch.-prakt. konf. [Current issues of the innovative development of the Arctic region: Proceedings of the 2nd All-Russian science and pract. conf.] Arkhangelsk, 2021. P. 96–105.Халилов Н.А. Инновационные 3D-технологии в судостроении и судоремонте. Обзор текущего состояния / Н.А. Халилов, Д.В. Огурцов, О.П. Коперчак // Эксплуатация морского транспорта. — 2020. — № 4(97). — С. 116–121.Khalilov N.A., Ogurtsov D.V., Koperchak O.P. Innovatsionnye 3D-tekhnologii v sudostroenii i sudoremonte. Obzor tekushchego sostoyaniya [3-D technologies in shipbuilding and ship repair. Overview of the current state]. Ekspluatatsiya morskogo transporta [Operation of maritime transport]. 2020. No. 4 (97). P. 116–121.Костылев А.А. Опыт применения аддитивных технологий в судостроении на примере использования установки прямого лазерного выращивания / А.А. Костылев // Новые технологии в судостроении: сборник трудов отраслевой науч.-техн. конф. СПб., 2022. С. 81–84.Kostylev A.A. Opyt primeneniya additivnykh tekhnologiy v sudostroenii na primere ispol'zovaniya ustanovki pryamogo lazernogo vyrashchivaniya [Experience in the application of additive technologies in shipbuilding on the example of using a direct laser growing installation]. Novye tekhnologii v sudostroenii : sbornik trudov otraslevoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [New technologies in shipbuilding: Collection of papers of the industry scientific and technical conference]. St. Petersburg, 2022. P. 81–84.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.