ადაპტირებული ტექნოლოგიები ინდუსტრიაში. დანამატების წარმოება (AM). დამატებითი ტექნოლოგიები განათლებაში

ბეჭდვა

ნაწილები და მასალები

დამატებითი ტექნოლოგიები რუსულ ინდუსტრიაში

AF ტექნოლოგიები არის ეფექტური რგოლი თანამედროვე წარმოება

დანამატი ტექნოლოგიები (AF-Additive Manufacturing), ან ფენის ფენის სინთეზის ტექნოლოგიები, დღეს არის "ციფრული" წარმოების ერთ-ერთი ყველაზე დინამიურად განვითარებადი სფერო. ისინი აძლევენ შესაძლებლობას, დააჩქარონ R&D და წარმოების მოსამზადებელი ამოცანების გადაწყვეტა და რიგ შემთხვევებში უკვე აქტიურად გამოიყენება მზა პროდუქციის წარმოებისთვის.

ახლო წარსულში, 10-15 წლის წინ, დანამატი ტექნოლოგიები ძირითადად გამოიყენებოდა ტრადიციულად ტექნოლოგიურად მოწინავე ინდუსტრიებში-საავტომობილო, საავიაციო და კოსმოსური მრეწველობა, ასევე ინსტრუმენტების დამზადება და მედიცინა, სადაც დროისა და ფულის ტანდემი ყოველთვის იყო განსაკუთრებული მნიშვნელობა.

ინოვაციური ეკონომიკის ეპოქაში არის პროდუქტის წარმოებაზე დახარჯული დრო ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორიბიზნესის წარმატება ან წარუმატებლობა. მაღალი ხარისხის პროდუქტიც კი შეიძლება იყოს უკითხავი, თუ ბაზარი ახალი პროდუქტის გამოშვებამდე უკვე გაჯერებულია კონკურენტი კომპანიების მსგავსი პროდუქტებით. ამიტომ, მრეწველობის უფრო და უფრო მეტი სფერო აქტიურად ითვისებს AF ტექნოლოგიებს. ისინი სულ უფრო მეტად იყენებენ კვლევით ორგანიზაციებს, არქიტექტურულ და საპროექტო ბიუროებს, დიზაინ სტუდიებს და მხოლოდ ინდივიდებს შემოქმედებისთვის ან როგორც ჰობი. ბევრ კოლეჯსა და უნივერსიტეტში დანამატი აპარატები, ან როგორც მათ ხშირად უწოდებენ, 3D პრინტერები, პროფესიული ინჟინერიის სწავლების საგანმანათლებლო პროცესის განუყოფელი ნაწილია.

არსებობს მრავალი ტექნოლოგია, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს დანამატი, მათ აქვთ ერთი საერთო: მოდელი აგებულია მასალის დამატებით (ინგლისურიდან დამატება - "დამატება"), ტრადიციული ტექნოლოგიებისგან განსხვავებით, სადაც ნაწილის შექმნა ხდება ამოღებით "ზედმეტი" მასალა.

კლასიკური და ყველაზე ზუსტი ტექნოლოგია არის SLA (სტერეოლითოგრაფიის აპარატიდან), ან სტერეოლიტოგრაფია, თხევადი ფოტოპოლიმერის ფენა-ფენით გამწმენდი ლაზერით.

არსებობს მრავალი სახის ფოტოპოლიმერული კომპოზიცია, ამიტომ SLA ტექნოლოგიით მიღებული პროტოტიპების გამოყენების სპექტრი ძალიან ფართოა: აეროდინამიკური და ჰიდროდინამიკური ტესტების იმიტირებული და მასშტაბური მოდელები, სამსხმელო და სამაგისტრო მოდელები, დიზაინის მოდელები და პროტოტიპები, ფუნქციური მოდელები და ა. რა

სელექციური ლაზერული დაბერვა - SLS- ტექნოლოგია (Selective Laser Sintering), SelectiveLaserMelting) არის დამატებითი ტექნოლოგიების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი სფერო.

აქ, შენობის (მოდელის) მასალა თავისუფლად მოედინება, ფხვნილის შემცველი მასალებია და ლაზერი არ არის სინათლის წყარო, როგორც SLA მანქანებში, არამედ სითბოს წყარო, რომლის მეშვეობითაც ფხვნილის ნაწილაკები იშლება. პოლიმერული და ლითონის ფხვნილების დიდი რაოდენობა გამოიყენება როგორც სამოდელო მასალები.

ფხვნილი პოლიამიდი ძირითადად გამოიყენება ფუნქციური მოდელირების, პროტოტიპების და საკონტროლო შეკრების წარმოებისთვის. პოლისტიროლი გამოიყენება ჩამოსხმის ფორმების წარმოებისთვის.

ცალკე მიმართულებაა ლითონის ფხვნილის კომპოზიციების ფენა-ფენის ლაზერული დაზვერვა (შერწყმა). AF- ტექნოლოგიების ამ მიმართულების განვითარებამ სტიმული მისცა ლითონის ფხვნილების მოპოვების ტექნოლოგიების განვითარებას. დღეს ლითონის კომპოზიციების ნომენკლატურას აქვს Ni და Co (CoCrMO, Inconel, NiCrMo) საფუძველზე დაფუძნებული მასალების ფართო სპექტრი, Fe- ზე დაფუძნებული (ხელსაწყოების ფოლადები: 18Ni300, H13; უჟანგავი ფოლადი: 316L), დაფუძნებული Ti (Ti6-4, CpTigr1), დაფუძნებულია Al (AlSi10Mg, AlSi12). იწარმოება ბრინჯაოს ფხვნილები, სპეციალური შენადნობები და ასევე ძვირფასი ლითონები - ძირითადად სტომატოლოგიური მედიცინის საჭიროებისთვის.

ჩამოსხმის ბლანკები, სპეციალური ინსტრუმენტები, რთული კონფიგურაციის ორიგინალური ნაწილები, რომელთა მოპოვება ძნელია ან შეუძლებელია ჩამოსხმის ან დამუშავების შედეგად, იმპლანტები და ენდოპროტეზები და მრავალი სხვა "გაიზარდა" ლითონის ფხვნილებისგან. ახლაც, ნაჭრებისა და მცირე ზომის წარმოებით, ხშირად ეკონომიკურად მომგებიანი ხდება SLS აპარატზე ნაწილების მცირე ნაწილის "გაზრდა", ვიდრე სამსხმელო დანადგარების წარმოება. HIP (ცხელი იზოსტატიკური დაჭერით) და სათანადო სითბოს დამუშავებასთან ერთად, ასეთი ნაწილები არა მხოლოდ ისეთივე კარგია, როგორც ჩამოსხმული ან ყალბი პროდუქტები, არამედ აღემატება მათ სიძლიერეს 20-30%-ით.

ძალიან ფართო პერსპექტივები იხსნება კიდევ ერთი დამატებითი ტექნოლოგიისთვის - ჭავლური ბეჭდვის ტექნოლოგია - InkJet ან PolyJet ტექნოლოგია. ეს ტექნოლოგია მოიცავს მოდელის მასალის ან შემკვრელის კომპოზიციის გამოყენებას გამანადგურებელი თავების გამოყენებით. InkJet ტექნოლოგიები განსაკუთრებულ ინტერესს იწვევს სამსხმელო ქარხანაში.

ისინი შესაძლებელს ხდიან პირდაპირ ჩამოსხმის ფორმებს, ანუ ნაწილის "ნეგატიურს" და გამორიცხავს ჩამოსხმის აღჭურვილობის წარმოების ეტაპებს - სამაგისტრო მოდელს და ჩამოსხმის მოდელს. ExOne (და მისი შვილობილი კომპანია ProMetal GmbH) აწარმოებს S-Max ტიპის მანქანებს, რომლებიც განლაგებულია არა როგორც "პროტოტიპების მანქანები", არამედ როგორც საკმაოდ "ჩვეულებრივი" ტექნოლოგიური სამრეწველო აღჭურვილობა, რომელიც დამონტაჟებულია არა მხოლოდ ექსპერიმენტული, არამედ წარმოების ზოგად ტექნოლოგიურ ჯაჭვში. ასევე სერიული პროდუქცია ... მსოფლიოს თითქმის ყველა მანქანის კომპანიამ შეიძინა ასეთი მანქანები. გასაგებია - მათი დახმარებით შესაძლებელი გახდა არა რამდენჯერმე, არამედ სიდიდის ბრძანებით, შემცირდეს R&D– ზე დახარჯული დრო მანქანის მშენებელთა კრიტიკულ პოზიციებზე - სამსხმელო ნაწილები: ძრავის ბლოკები და თავები, ღერძი და გადაცემათა კოლოფი, ნაწილები რომლის წარმოებასაც ტრადიციული საპილოტე წარმოება ატარებდა თვეების განმავლობაში და წარმოების ექსპერიმენტული დახვეწის და მომზადების გათვალისწინებით - მრავალი თვე. ახლა დიზაინერს შეუძლია ნახოს თავისი ახალი ძრავა საცდელ სკამზე არა ექვსი თვის შემდეგ, არამედ ტექნიკური პროექტის დასრულებიდან ორი კვირის შემდეგ.

დღეს რუსეთში ბევრი კომპანიაა, რომლებიც უზრუნველყოფენ პროტოტიპების მომსახურებას, მაგრამ ძირითადად ეს არის მცირე ბიზნესიერთი ან ორი იაფი 3D პრინტერით, რომელსაც შეუძლია მარტივი ნაწილების გაზრდა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მაღალტექნოლოგიურ აღჭურვილობას შეუძლია უზრუნველყოს მაღალი ხარისხიპროდუქცია ძვირია და საჭიროებს კვალიფიციურ, სპეციალურად მომზადებულ პერსონალს, რომ იმუშაოს და შეინარჩუნოს. ყველა კომპანიას არ შეუძლია ამის საშუალება, რადგან მის შესაძენად აუცილებელია ნათლად გვესმოდეს, თუ როგორ და რამდენად ეფექტურად იქნება გამოყენებული ეს მოწყობილობა, დატვირთული იქნება თუ არა იგი სამუშაოებით. ასეთი კომპანიების სისუსტე არის პრობლემების გადაჭრის სირთულის ნაკლებობა. საუკეთესო შემთხვევაში, ბიზნესი შემოიფარგლება საკმაოდ მარტივი მომსახურების გაწევით - პროტოტიპის ან მოდელის დამზადებით ამა თუ იმ გზით. ვინაიდან AF ტექნოლოგიები არა მხოლოდ და არა იმდენად 3D პრინტერია, არამედ 3D გარემოს მნიშვნელოვანი ნაწილი, რომელშიც იბადება ახალი პროდუქტი - დიზაინერის იდეიდან დაწყებული მისი იდეების მასალიზაციაში მასობრივ წარმოებაში. გარემო, რომელშიც Ახალი პროდუქტიშეიქმნა, "ცხოვრობს", ფუნქციონირებს, გარემონტებულია ბოლომდე " ცხოვრების ციკლი"ამ პროდუქტის.

ამრიგად, AF ტექნოლოგიების სრულად გამოყენების მიზნით, თქვენ უნდა შექმნათ ეს გარემო: დაეუფლონ 3D დიზაინს და მოდელირებას, CAE და CAM ტექნოლოგიებს, ციფრულ და რეინჟინერიის ტექნოლოგიებს, მათთან დაკავშირებულ ტექნოლოგიებს, მათ შორის საკმაოდ ტრადიციულ ტექნოლოგიებს, მაგრამ ხელახლა განახლებულია 3D გარემოსთვის. უფრო მეტიც, დაეუფლონ მას არა ერთ უნივერსიტეტში ან დიდ ქარხანაში - ზოგადად, ყველა დონეზე არის ასეთი მრეწველობა - ეს კი არ არის ცალკე, მაგალითად, საავიაციო ან საავტომობილო ინდუსტრიაში. მაშინ AF ტექნოლოგიები არ დაემსგავსება ეგზოტიკურ სიამოვნებებს, არამედ სრულიად ბუნებრივ და ეფექტურ კავშირს შექმნის, წარმოებისა და პროდუქტის სასიცოცხლო ციკლის ზოგად 3D გარემოში.

ბაზარზე ასევე არის მსხვილი კომპანიები მაღალი დონის აღჭურვილობით, რომლებიც, როგორც წესი, აგვარებენ საკმაოდ რთულ წარმოების პრობლემებს და უზრუნველყოფენ პროტოტიპების თანმხლებ სასარგებლო სერვისების ფართო სპექტრს, რომლებსაც შეუძლიათ განახორციელონ კვლევა და განვითარება თავიდან ბოლომდე და გააკონტროლონ ხარისხი მუშაობა ყველა ეტაპზე. ეს საწარმოები მოიცავს FSUE "NAMI", AB "Universal", NPO "Salut", OJSC "NIAT" (მოსკოვი), UMPO (Ufa), სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტი "მანქანათმშენებლობის ტექნოლოგიები" (SPbSPU), OJSC "Tushinsky მანქანათმშენებლობა მცენარე "და მრავალი სხვა. ამასთან, ყველა საწარმოს არ შეუძლია ასეთი ინტეგრირებული მიდგომა, განსაკუთრებით სახელმწიფოს მხრიდან გულგრილი პოზიციის პირობებში.

ზოგადად, რუსულ ინდუსტრიაში AF ტექნოლოგიების დანერგვის მდგომარეობა უკიდურესად არასახარბიელო რჩება. მეცნიერებმა, ინჟინრებმა და ტექნოლოგებმა ვერ იპოვნეს სწორი სიტყვები, რომ სახელმწიფოს ყურადღება მიექციათ საშიში ჩამორჩენის ინოვაციურ სფეროში, რაც აბსოლუტურად აუცილებელია შიდა ინდუსტრიისთვის. არ იქნა ნაპოვნი არგუმენტები, რომ დაერწმუნებინათ ხელისუფლება ეროვნული პროგრამის შემუშავების აუცილებლობაში დამატებითი ტექნოლოგიების განვითარებისათვის, შიდა AF მანქანების ინდუსტრიის შესაქმნელად. რუსეთი პრაქტიკულად არ მონაწილეობს საერთაშორისო ორგანიზაციებში, რომლებსაც მნიშვნელოვანი გავლენა აქვთ მსოფლიოში AF ტექნოლოგიების განვითარებაზე.

AF ტექნოლოგიების დანერგვის ძირითადი პრობლემებია, უპირველეს ყოვლისა, პერსონალი, რომელიც, მოგეხსენებათ, წყვეტს ყველაფერს; თავად 3D მანქანები, მაღალი ხარისხის AF აღჭურვილობა, რომლის ყიდვა და შექმნა შეუძლებელია სახელმწიფოს მხრიდან მიზნობრივი დახმარების გარეშე ამა თუ იმ ფორმით (რაც, სხვათა შორის, ხდება საზღვარგარეთ უმეტეს შემთხვევაში); მასალები არის ინტერდისციპლინარული ხასიათის ცალკეული და რთული პრობლემა, რომლის გადაწყვეტა, ისევ და ისევ, მთლიანად დამოკიდებულია სახელმწიფოს მიერ პროცესის მართვის ხარისხზე. ეს არის უზარმაზარი ამოცანები კონკრეტული ინდუსტრიისთვის. ეს არის პრობლემა, რომლის გადაწყვეტა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს მიზანმიმართული ურთიერთქმედება უმაღლეს განათლებას, აკადემიურ და სამრეწველო მეცნიერებებს შორის.

ACTech სამსხმელო, რომელიც აშენდა ფრაიბურგში (დრეზდენის მახლობლად) 1990 -იანი წლების ბოლოს აღმოსავლეთის ტერიტორიების რენესანსის დროს, არის შესანიშნავი მაგალითი სახელმწიფოს "საბაზრო ჩარევისა" რთული ტექნოლოგიური პრობლემების გადაჭრაში. ქარხანა ჩვენი სტანდარტებით საკმაოდ მცირეა - მხოლოდ 6,500 კვ. მეტრი მთლიანი ფართობი, ნემსით აშენებული, ღია ველში და აღჭურვილი იყო ყველაზე მოწინავეთ ტექნოლოგიური აღჭურვილობა, რომლის მთავარი მახასიათებელი იყო AF მანქანები ქვიშის ფორმების გასაზრდელად (EOS– დან, მიუნხენიდან). ეს ალბათ პირველი მაგალითი იყო კომპლექსური მიდგომა- ქარხანა აღჭურვილი იყო თანამედროვე აპარატურით 3D გარემოში რეალური მუშაობისთვის: AF მანქანები, საზომი მოწყობილობა, CNC მანქანები, დნობის, სამსხმელო და თერმული აპარატურა. ამჟამად იქ დაახლოებით 230 ადამიანი მუშაობს, რომელთა 80% ინჟინრები და მენეჯერები არიან. ახლა ის არის ერთ -ერთი ყველაზე ცნობილი ქარხანა მსოფლიო რეპუტაციით, რომლის კლიენტები არიან თითქმის ყველა წამყვანი საავტომობილო კომპანია გერმანიაში, მრავალი ევროპული და ამერიკული საავიაციო კომპანია. საკმარისია გაგზავნოთ ქარხანაში მომავალი პროდუქტის 3D ფაილი და აღწეროთ დავალება: მასალა, რაოდენობა, წარმოების სასურველი დრო და რისი მიღება გსურთ - ჩამოსხმა ან სრულად დამუშავებული ნაწილი, ტყვიის დრო დამოკიდებულია ამაზე - აქედან 7 დღიდან 8 კვირამდე. აღსანიშნავია, რომ შეკვეთების დაახლოებით 20% არის ერთი ნაწილი, დაახლოებით 40% არის შეკვეთები 2-5 ნაწილისთვის. ჩამოსხმის თითქმის ნახევარი თუჯისაა; დაახლოებით მესამედი არის ალუმინი; დანარჩენი არის ფოლადი და სხვა შენადნობები. ქარხნის სპეციალისტები აქტიურად თანამშრომლობენ AF აღჭურვილობის მწარმოებლებთან, ატარებენ ერთობლივ კვლევებს უნივერსიტეტებთან, ქარხანა ასევე წარმატებულია. კომერციული საწარმოდა ტესტირების ადგილი ახალი ტექნოლოგიური პროცესებისთვის.

ახალი პროდუქტის სასიცოცხლო ციკლი.
სამუშაოები ჩატარდა ZAO NPO "Turbotekhnika" - სთვის

რუსეთში დანამატი ტექნოლოგიების ბაზარი ვითარდება, მაგრამ ეს ხდება ძალიან ნელა, რადგან ამ ტექნოლოგიების სათანადო დონეზე დასაყვანად საჭიროა სახელმწიფო მხარდაჭერა. AF ტექნოლოგიების დანერგვას სათანადო ყურადღებით, მათ შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გაზარდონ ბაზრის მოთხოვნილებებზე რეაგირების სიჩქარე და ეკონომიკური ეფექტურობაბევრი ინდუსტრია.

კირილ კაზმირჩუკი, კვლევითი ინსტიტუტის "მანქანათმშენებლობის ტექნოლოგიების" დირექტორის მოადგილე, SPbSPU
ვიაჩესლავ დოვბიში, ლითონების და პოლიმერების ვაკუუმური ჩამოსხმის ლაბორატორიის ხელმძღვანელი, კვლევითი ინსტიტუტი "NAMI"

ავტორების მიერ მოწოდებული ფოტოები და მასალები

მოგეხსენებათ, 3D ბეჭდვის რამდენიმე მეთოდი არსებობს, მაგრამ ისინი ყველა დანამატის წარმოების ტექნოლოგიის წარმოებულებია. იმისდა მიუხედავად, თუ რომელ 3D პრინტერს იყენებთ, სამუშაო ნაწილის მშენებლობა ხორციელდება ნედლეულის დამატებით ფენით. იმისდა მიუხედავად, რომ ტერმინი დანამატი წარმოება ძალიან იშვიათად გამოიყენება შიდა ინჟინრების მიერ, ფენათ-ფენის სინთეზის ტექნოლოგიებმა ფაქტობრივად დაიკავა თანამედროვე ინდუსტრია.

ექსკურსია წარსულში დანამატების წარმოებაში

ციფრულმა წარმოებამ აღმოაჩინა თავისი გამოყენება მედიცინაში, ასტრონავტიკაში, წარმოებაში დასრულებული პროდუქტიდა პროტოტიპირება. მიუხედავად იმისა, რომ 3D ბეჭდვა ფართოდ განიხილება, როგორც ოცდამეერთე საუკუნის ერთ-ერთი მთავარი აღმოჩენა, სინამდვილეში დანამატი ტექნოლოგიები რამდენიმე ათეული წლით ადრე გამოჩნდა.

ინდუსტრიის პიონერი იყო ჩარლზ ჰული, 3D Systems– ის დამფუძნებელი. 1986 წელს ინჟინერმა ააწყო მსოფლიოში პირველი სტერეოლითოგრაფიული 3D პრინტერი, რითაც ციფრული ტექნოლოგია უზარმაზარი ნახტომი გახდა წინ. ამავე დროს, სკოტ კრუპმა, რომელმაც მოგვიანებით დააარსა Stratasys, გამოუშვა მსოფლიოში პირველი FDM მანქანა. მას შემდეგ, 3D ბეჭდვის ბაზარი სწრაფად გაიზარდა და შეავსო უნიკალური ბეჭდვის აღჭურვილობის ახალი მოდელებით.

თავდაპირველად, ორივე SLA და FDM ტექნოლოგიები ერთმანეთის გვერდით განვითარდა ექსკლუზიურად მიმართულებით სამრეწველო წარმოებათუმცა, 1995 წელს გარდამტეხი მომენტი მოვიდა, რამაც ზოგადად შექმნა დანამატის წარმოების მეთოდები. მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტის სტუდენტებმა ჯიმ ბრედტმა და ტიმ ანდერსონმა შეიტანეს ფენა-ფენის ტექნოლოგია ჩვეულებრივი დესკტოპის პრინტერის სხეულში. ასე დაარსდა Z კორპორაცია, რომელიც დიდი ხანია ითვლებოდა ლიდერად საყოფაცხოვრებო 3D ბეჭდვის სფეროში.

დანამატების წარმოების ტექნოლოგია - ინოვაციის ხანა

AF ტექნოლოგიები დღეს ყველგან გავრცელებულია: კვლევითი ორგანიზაციები იყენებენ მათ უნიკალური მასალებისა და ქსოვილების შესაქმნელად, სამრეწველო გიგანტები იყენებენ 3D პრინტერებს ახალი პროდუქტების პროტოტიპების დასაჩქარებლად, არქიტექტურულმა და დიზაინერულმა ფირმებმა იპოვეს უსასრულო სამშენებლო პოტენციალი 3D ბეჭდვაში, ხოლო დიზაინმა -სტუდიებმა ფაქტიურად ჩაისუნთქა ახალი ცხოვრებადიზაინის ბიზნესში დამატებით მანქანების წყალობით.

ყველაზე ზუსტი დანამატის ტექნოლოგია არის სტერეოლიტოგრაფია-თხევადი ფოტოპოლიმერის ეტაპობრივი შრე-ლაზერული დამუშავების მეთოდი. SLA პრინტერები ძირითადად გამოიყენება პროტოტიპების, მაკეტებისა და მაღალი სიზუსტის დიზაინის კომპონენტებისთვის დეტალების მაღალი დონით.

სელექციური ლაზერული დაბერვა თავდაპირველად წარმოიშვა, როგორც თხევადი ფოტოპოლიმერის სამკურნალო გაუმჯობესებული მეთოდი. SLS ტექნოლოგია იძლევა ფხვნილის მასალის მელნის გამოყენებას. თანამედროვე SLS პრინტერებს შეუძლიათ კერამიკული თიხის, ლითონის ფხვნილის, ცემენტის და რთული პოლიმერების დამუშავება.

სამსხმელო ინდუსტრიამ ახლახანს შემოიღო PolyJet მანქანები კლასიკური AF ტექნოლოგიის გამოყენებით. ისინი აღჭურვილია სწრაფად დასაყენებელი ჭავლური პრინტერებით. დღეს, InkJet 3D პრინტერები არ არის ფართოდ გავრცელებული, მაგრამ შესაძლებელია, რომ რამდენიმე წელიწადში 3D ჭავლური ბეჭდვა ისეთივე ფართოდ გავრცელდეს, როგორც კლასიკური საბეჭდი მოწყობილობები. ExOne– მა შექმნა პიონერი ამ ინდუსტრიაში თავისი S-Max პროტოტიპის მანქანით.

ყველაზე იაფი ჯერ კიდევ FDM პრინტერებია-მოწყობილობები, რომლებიც ქმნიან სამგანზომილებიან ობიექტებს ფენა-ფენის შერეული ძაფით. ამ ტიპის ყველაზე გავრცელებული პრინტერებია მანქანები, რომლებიც ბეჭდავენ გამდნარი ძაფით. ისინი შეიძლება აღჭურვილი იყოს ერთი ან მეტი საბეჭდი თავით გათბობის ელემენტით შიგნით.

პლასტიკური დაფუძნებული დანამატის პრინტერების უმეტესობას შეუძლია შექმნას მხოლოდ ერთი ფერის ფორმა, მაგრამ ცოტა ხნის წინ, 3D ბეჭდვის ბაზარზე გამოჩნდა მანქანები, რომლებიც იყენებენ რამდენიმე ტიპის ძაფს ერთდროულად. ეს ინოვაცია საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ფერადი საგნები.

AF ტექნოლოგიის პერსპექტივები

ამ დროისთვის, 3D ბეჭდვის ბაზარი შორს არის ზედმეტად გაჯერებული. ინდუსტრიის ანალიტიკოსები თანხმდებიან, რომ დამატებით ტექნოლოგიებს აქვთ ნათელი მომავალი. უკვე დღეს, კვლევითი ცენტრები, რომლებიც არ აფასებენ AF– ს განვითარებას, იღებენ უზარმაზარ ფინანსურ ინექციებს თავდაცვის კომპლექსიდა სამედიცინო სახელმწიფო დაწესებულებები, რაც არ იწვევს ეჭვებს ექსპერტის პროგნოზების სისწორეში!

დანამატის ტექნოლოგია შედარებით ახალგაზრდა, მაგრამ ძალიან პოპულარული ფენომენია. ამ ტექნოლოგიის სახელი მომდინარეობს ინგლისური ტერმინიდან Additive Manufacturing, რაც სიტყვასიტყვით ნიშნავს "დამატებით წარმოებას". დანამატის ტექნოლოგია ნიშნავს წარმოების მეთოდს ნედლეულის ფენა-ფენის დაგროვებით.

დანამატი ტექნოლოგიების გამოყენების ყველაზე ცნობილი მაგალითია პოპულარული 3D პრინტერები. ამ ტიპის ყველა მოწყობილობა მუშაობს ფენის სინთეზის ტექნოლოგიის გამოყენებით.

დანამატის წარმოების ტექნოლოგიებმა რევოლუციური გარღვევა მოახდინა მრავალ ინდუსტრიაში - სამედიცინო, სამშენებლო, საინჟინრო, საინჟინრო, დიზაინი.

ექსკურსია ისტორიაში

3D ბეჭდვის ტექნოლოგია ითვლება 21 -ე საუკუნის მთავარ აღმოჩენად, მაგრამ ამ ინოვაციური მოწყობილობების ისტორია მე -20 საუკუნით თარიღდება. ტექნოლოგიის გამომგონებელი და ახალი ინდუსტრიის დამფუძნებელი იყო ინჟინერი ჩარლზ ჰული, 3D- სისტემების დამფუძნებელი და მფლობელი.

1986 წელს ჩარლზმა ააგო პირველი სტერეოლითოგრაფიული 3D პრინტერი. ამავე დროს, სხვა ინჟინერმა სკოტ ტრამპმა შექმნა პირველი კლასის FDM მანქანა. ეს ორი საეტაპო გამოგონება იყო 3D ბეჭდვის ბაზრის ფეთქებადი განვითარების დასაწყისი.

განვითარების ახალი ეტაპი

3D ბეჭდვის ევოლუციის შემდეგი ნაბიჯი იყო ჩვეულებრივი დესკტოპის 3D პრინტერის სხეულში ფენა-ფენის სინთეზის ტექნოლოგიის დანერგვა, რომელიც განახორციელეს MIT– ის სტუდენტებმა ტიმ ანდერსონმა და ჯიმი ბრედტმა. მათ შემდგომ დააარსეს Z Corporation, ინდუსტრიის დიდი ხნის ლიდერი.

თანამედროვე დანამატების ტექნოლოგიები

დღესდღეობით, დანამატი ტექნოლოგიები გადის მძლავრი განვითარების და ფართო პოპულარიზაციის პერიოდს.

ისტორიულად, პირველი და ყველაზე ზუსტი დანამატის ტექნოლოგია არის სტერეოლიტოგრაფია. ეს არის პოლიმერის ეტაპობრივი განკურნების მეთოდი ლაზერის გამოყენებით. ეს ტექნოლოგია გამოიყენება პროტოტიპში, განლაგების და დიზაინის ელემენტების წარმოებაში დეტალების მაღალი დონით.

სელექციური ლაზერული დალევა არის თხევადი ფოტოპოლიმერის გამაგრების ინოვაციური მეთოდი. ეს ტექნოლოგია საშუალებას გაძლევთ იმუშაოთ ცემენტით, კერამიკული თიხით, რთული პოლიმერებით, ლითონის ფხვნილით.

ყოველდღიური გაგებით ყველაზე პოპულარულია FDM პრინტერები, რომლებიც ხელახლა ქმნიან ობიექტებს პლასტიკური ძაფის ფენით. ადრე, პრინტერებს შეეძლოთ ობიექტების შექმნა ერთი ფერის სქემაში, მაგრამ ახლა ბაზარზე არის მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ რამდენიმე ტიპის ფერადი პლასტმასის ძაფებს.

დანამატი ტექნოლოგიების ცენტრი

რუსულ ბაზარზე არის ახალგაზრდა კომპანია, რომელიც სპეციალიზირებულია დანამატების ტექნოლოგიების გამოყენებაში. სს "დამატებითი ტექნოლოგიების ცენტრი" მუშაობს საპროექტო, საინჟინრო და გამოთვლითი კომპეტენციების კვეთაზე, ტექნიკური გადაწყვეტილებების ოპტიმიზაციასა და წარმოებაზე.

კომპანიას გააჩნია სამრეწველო მასშტაბის 3D პრინტერების დიდი ფლოტი მსოფლიოს წამყვანი მწარმოებლებისგან: MK Technology GmbH, EOS GmbH, 3D Systems, Stratasys, Envisiontec.

ცენტრის მუშაობის ძირითადი მიმართულებაა საწარმოებთან თანამშრომლობა ახალი პროდუქტებისა და უნიკალური ტექნოლოგიების შემუშავებისა და გაყიდვის მიზნით. ცენტრი ასევე სპეციალიზირებულია დესკტოპის პორტატული 3D პრინტერებისა და სკანერების დიზაინსა და წარმოებაში. ამ 3D მოწყობილობებს შეუძლიათ განასახიერონ პროტოტიპის ტექნოლოგიები სახლის გარემოში და იდეალურია დანამატის ტექნოლოგიებთან და 3D ბეჭდვის საფუძვლებთან პირველი გაცნობისთვის.

მექანიკური ინჟინერიის დამატებითი ტექნოლოგიები

დამატებითი ტექნოლოგიები აქტიურად გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში. ამერიკელი ინჟინრის ჯიმ კორის გუნდი, Kor Ecologic- ის დამფუძნებელი, 15 წელზე მეტია მუშაობს Urbee პროექტზე, 3D მანქანის პირველი პროტოტიპზე. უნდა ითქვას, რომ მხოლოდ კორპუსი და ზოგიერთი დეტალი იბეჭდება პრინტერზე - მანქანის ჩარჩო მეტალია.

ეს მანქანა ავითარებს დაბალ სიჩქარეს 112 კილომეტრს, მაგრამ აქვს დაბალი ჩამორთმევა სხეულის დიზაინის გამო და შეუძლია დაახლოებით 65 კილომეტრის გავლა ელექტროძრავით.

დანამატის ტექნოლოგია ასევე გამოიყენება ამერიკული კომპანია Local Motors- ის პროტოტიპში, რომელიც ამზადებს თავის ელექტრომობილებს მასობრივი წარმოებისთვის. კომპანიის პროტოტიპებს აქვთ თანამედროვე დიზაინი, ენერგიის დიდი რეზერვი და ხელოვნური ინტელექტი.

დამატებითი ტექნოლოგიები: აპლიკაცია

თანამედროვე მსოფლიოში დანამატი ტექნოლოგიები გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში და მათი პოტენციურად გამოყენება შესაძლებელია თითოეულ ინდუსტრიაში. მსოფლიო ტაბლოიდები პერიოდულად შოკავს ამბებს იმის შესახებ, თუ როგორ იბეჭდებოდა იარაღი, ადამიანის ორგანო, ტანსაცმელი, სახლი, მანქანა 3D პრინტერზე.

ამ ტექნოლოგიების განვითარების პოტენციალი მართლაც მაღალია და შეუძლია დააჩქაროს მეცნიერული და ტექნოლოგიური პროგრესის განვითარება მასშტაბის მიხედვით - სამეცნიერო ლაბორატორიები ქმნიან ინოვაციურ მასალებს და ქსოვილებს 3D პრინტერების გამოყენებით. მრეწველობაში დანამატის ტექნოლოგიების გამოყენება საშუალებას აძლევს მწარმოებლებს დააჩქარონ ახალი დიზაინის პროტოტიპირება და შეამცირონ გზა იდეიდან განხორციელებამდე. არქიტექტურული და სამშენებლო ინდუსტრიაცდილობს გამოიყენოს დანამატი ტექნოლოგიების პოტენციალი 100%. დიზაინის ბიზნესი განიცდის განვითარების ახალ საფეხურს დანამატების წარმოების წყალობით.

ინდუსტრიის განვითარების პერსპექტივები ძალიან ხელსაყრელია. ფინანსური ანალიტიკოსები პროგნოზირებენ ფეთქებადი ზრდას 3D ბეჭდვის ბაზარზე. R&D ცენტრები, რომლებიც ჩართულნი არიან დამატებით განვითარებაზე, ფინანსდება თავდაცვის კომპლექსისა და სამედიცინო სახელმწიფო დაწესებულებების მიერ

იმ ტექნოლოგიებს შორის, რომლებიც მუდმივად ჩნდება ადამიანის ცხოვრებაში სამეცნიერო პროგრესის მიღწევების გამო, არის ისეთებიც, რომლებსაც "დანამატს" უწოდებენ. ეს განმარტება მომდინარეობს ნასესხები სიტყვიდან "დამატებითობა", ან, უფრო ზუსტად, ინგლისური ფრაზადან "დამატებითი წარმოება" (შემოკლებით - AF), რაც სიტყვასიტყვით ითარგმნება როგორც "დამატებული წარმოება". რა არის ეს და როგორ შეიძლება ამ ტიპის ტექნოლოგია იყოს სასარგებლო დღეს საზოგადოებისთვის?

არსი

დანამატი ტექნოლოგიები არის ციფრული ინდუსტრიის ფილიალი და არის პროდუქტებისა და სხვადასხვა პროდუქტების წარმოების ისეთი მეთოდი, რომლებშიც ობიექტის ფენები აგებულია კომპიუტერული მოწყობილობების გამოყენებით 3D ბეჭდვისთვის. რა სახის მასალებს ავსებენ ისინი? ჩვეულებრივ, ეს არის ცვილის, ლითონის და თაბაშირის ფხვნილები, პოლისტიროლი (პლასტმასის მსგავსი უფერო და მინისებრი პოლიმერი), პოლიამიდები (პლასტმასი), თხევადი ფოტოპოლიმერები (ბლანკები, რომლებიც გამკვრივებულია სინათლის სხივების ზემოქმედებით, ყველაზე ხშირად ულტრაიისფერი სხივებით) და ა.

გაჩენა: როგორ იყო

დანამატების ისტორია დაიწყო 1986 წელს, როდესაც ულტრაიისფერი პროდუქტების წარმომადგენელმა ჩარლზ ჰულმა (ახლანდელი აღმასრულებელი ვიცე პრეზიდენტი და აღმასრულებელი დირექტორი) Ტექნიკური დირექტორისაკუთარი ორგანიზაცია "3D Systems") შექმნა მსოფლიოში პირველი სტერეოლითოგრაფიული პრინტერი სამგანზომილებიანი ბეჭდვისთვის. მექანიზმი შეიქმნა უპირველეს ყოვლისა აშშ -ს თავდაცვის კომპლექსისთვის დროული მარაგის უზრუნველსაყოფად. ჰულმა გაამახვილა ყურადღება იმ ფაქტზე, რომ დიდი დრო და ძალისხმევაა საჭირო ცალკეული ნაწილების შესაქმნელად და შემდგომ მათი ასაწყობად. ამიტომ, მან გადაწყვიტა არა მხოლოდ მიმართოს ულტრაიისფერი გამოსხივების დახმარებას, არამედ თავისი გეგმები მაქსიმალურად რაციონალურად განახორციელოს. ასე რომ, კაცმა ჯერ რამდენიმე ათასი პლასტიკური ფენა დაადო ერთმანეთზე და მხოლოდ ამის შემდეგ დააფიქსირა ისინი ერთი ულტრაიისფერი დამუშავებით.

მოგვიანებით, ჩარლზმა დატოვა გაკოტრებული UVP კომპანია, მაგრამ არ სურდა შეწყვიტოს საკუთარი გონებრივი განვითარების განვითარება - მან დააპატენტა ტექნიკური გამოგონება 1983 წელს და პირადად დააარსა კომპანია, რომელიც შემდეგ გაიზარდა რეალური კორპორაციის მასშტაბით. დღეს "3D Systems" არის პრინტერების, პროდუქტებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის ერთ -ერთი მთავარი მოთამაშე მოცულობითი პროდუქციის შესაქმნელად.

დამატებითი ტექნოლოგიების შემდგომი განვითარება მიღებულია მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის სტუდენტების წყალობით. 1993 წელს ჯიმ ბრედტმა და ტიმ ანდერსონმა გადაწყვიტეს თვისებრივად შეავსონ არსებული მოვლენები საკუთარი იდეებით და ამიტომ მიიღეს და შეცვალეს ჩვეულებრივი 2D პრინტერი მოწყობილობაში 3D ბეჭდვისთვის. მოდერნიზებულ მოწყობილობაში არა ქაღალდის ფურცლები იყო გამოყენებული, არამედ წებოს მსგავსი სპეციალური თხევადი შემადგენლობა, რომელიც შეასხურეს ძირითადი შემავსებლის (პოლიმერული, ლითონის ან თაბაშირის ფხვნილი) თხელი ფენებით და გამაგრდა. ბრედტმა და ანდერსონმა AF- ს მსოფლიო პოპულარობა მიანიჭეს, რადგან მათ უფრო პოპულარული და მრავალმხრივი გახადეს. 1995 წელს მეგობრებმა მოაწყეს საკუთარი ორგანიზაცია "Z Corporation", რომლის წარმატება შეუმჩნეველი არ დარჩენილა "3D Systems" - ს - 2012 წელს მან შეიძინა უფრო პატარა, მაგრამ არანაკლებ პერსპექტიული კომპანია და მათი წამყვანი პროექტების გამოქვეყნება დაიწყო საერთო ლოგო.

მიზანი და გამოყენება

ეს ყველაფერი მხოლოდ ერთს ნიშნავდა - ახალ ეპოქაში შესვლას, თვისებრივ ცვლილებას მრავალ წარმოების სფეროში და გამარტივებას ორგანიზაციული პროცესები! მაგალითად, საავტომობილო ინდუსტრიაში, პროტოტიპის ეტაპი მნიშვნელოვნად დაჩქარდა, რადგან თითქმის ყველა კომპონენტი, იქნება ეს ძლიერი ძრავები თუ ჩვეულებრივი ღილაკები და ბერკეტები, შეიქმნა 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის სრული ან ნაწილობრივი გამოყენებით.

გარდა ამისა, კომპანიებმა დაიწყეს მნიშვნელოვნად დაზოგვა, რადგან ახლა წარმოება:

• აღარ სჭირდება ისეთი მრავალფეროვანი ინსტრუმენტი, როგორც ადრე;
• შეიძლება განხორციელდეს უფრო მცირე რაოდენობის თანამშრომლების მეთვალყურეობის ქვეშ. სინამდვილეში, 1-2 ინჟინერი საკმარისია ნაწილის სწორად შესაქმნელად. მთავარი რაც მათგან მოეთხოვება არის ინჟინერიისა და დიზაინის სრული და ყოვლისმომცველი ცოდნა. ტექნიკური სტრუქტურები, ასევე AF პარამეტრებთან მუშაობის თავისებურებების გაგება.

მსგავსი პრინტერები აქტიურად გამოიყენება ... მედიცინაში! ეს შეიძლება შეუძლებელი ჩანდეს, მაგრამ დღესაც კი სამგანზომილებიანი პროდუქტები გამოიყენება ჩანაცვლებისა და რეკონსტრუქციის ელემენტებად, მაგალითად, როდესაც საქმე ყბა-სახის ქირურგიას ეხება. 2018 წლის მარტში მანჩესტერში გაიხსნა კლინიკა, რომელიც სპეციალიზირებულია ჯოხების, პროთეზების და ფირფიტების წარმოებაში 3D პრინტერებზე, რომლებიც ივსება პლასტმასის ან ლითონის ნარევებით. მიუხედავად იმისა, რომ საავადმყოფოს 42 000 დოლარი დაუჯდა მხოლოდ PolyJet– ის დაყენება, მენეჯმენტის შეფასებით, ინვესტიცია საკუთარ 3D ბეჭდვის ლაბორატორიაში უფრო სწრაფად გადაიხდის, ვიდრე მუდმივად შუამავლებისთვის მიმართვას. კლინიკის თანამშრომლები ვარაუდობენ, რომ 5 წელიწადში ასეთი ცენტრები გახდება სავალდებულო სამედიცინო და სარეაბილიტაციო დაწესებულებებში, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ ისინი ონკოლოგიურ, ორთოპედიულ, ნევროლოგიურ და რევმატოლოგიურ დაავადებებს ეხება.

Საინტერესო ფაქტი! AF ასევე გამოიყენება ხელოვნური კიდურების წარმოებისთვის.

საპილოტე პროგრამა, რომელიც დაიწყო 2017 წელს იორდანიის დედაქალაქში, არა მხოლოდ აგრძელებს იმპულსს, არამედ აჩვენებს დადებით შედეგებს. ამანში, სირიაში, იემენსა და ერაყში საომარი მოქმედებებიდან გაქცეული ადამიანების მკურნალობა ტარდება. ამრიგად, უკვე 5 მოხალისემ მიიღო "დაბეჭდილი" პროთეზები, რომლებიც, პირველ რიგში, ჩვეულებრივზე ბევრად იაფი დაჯდა (დაახლოებით 20 აშშ დოლარი ასობით დოლარის წინააღმდეგ), და, მეორეც, გაკეთდა ინდივიდუალური მახასიათებლებისა და სხეულის პარამეტრების გათვალისწინებით.

დამატებითი ტექნოლოგიები ასევე იპყრობს სხვა სფეროებს: არქიტექტურა, თვითმფრინავების მშენებლობა, სპორტული აღჭურვილობისა და ბავშვებისთვის განკუთვნილი საქონლის წარმოება ... მათი გამოყენების სფერო ფართოვდება და სამუშაო ძალისდა იზრდება ხელფასი.

უფრო მეტი AT– ის ზოგიერთი სახეობის შესახებ

ზედმეტი არ იქნება აღვნიშნო, თუ როგორ ხდება მოცულობითი პროდუქტის შექმნა თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში. დანამატების წარმოებაში ყველაზე პოპულარული მეთოდებია:

1. შერწყმული დეპონირების მოდელირება, FDM-მოდელირება ფენა-ფენის დეპონირებით. ობიექტი აგებულია მითითების შესაბამისად პროგრამული უზრუნველყოფამათემატიკური ციფრული მოდელი სპეციალური პლასტიკური ძაფისგან (თევზაობის ხაზი), რომელიც დნება გარკვეულ ტემპერატურაზე და, შესაბამისად, ხდება საკმარისად მოქნილი სასურველი ფორმის მისაღებად. დამხმარე სტრუქტურები ამოღებულია ხელით ან სპეციალურ სითხეში დაშლით, ხოლო მზა პროდუქტი დარჩა დაბეჭდილ ფორმაში ან შემდგომ დამუშავებული (შეღებვა, გაპრიალება, დაფქვა, წებო და ა.შ.). წარმოებული ნაწილები ყოველთვის განსხვავებულია კარგი მახასიათებლები, როგორიცაა აცვიათ წინააღმდეგობა და სითბოს წინააღმდეგობა.

1. ColorJetPrinting, CJP. ამ მოწინავე ტექნოლოგიის არსი მდგომარეობს თაბაშირსა და პლასტმასზე დაფუძნებული კომპოზიტური ფხვნილის გამოყენებაში, რომელიც არა მხოლოდ ექვემდებარება ფენას-ფენას წებოვნებას, არამედ ყველაზე მეტად ფერადი სხვადასხვა ფერისპალიტრა CMYK, 390,000 -მდე ჩრდილის ჩათვლით! ჯერჯერობით, მხოლოდ CJP უზრუნველყოფს ფერადი ბეჭდვას. გარდა ამისა, ეს AT ასევე შესაძლებელს ხდის პროდუქტების ზედაპირზე სხვადასხვა ტექსტურის რეპროდუცირებას მაღალი განმარტება... მიუხედავად საბოლოო პროდუქტების საშუალო სიმტკიცისა და მცირე უხეშობისა, ColorJetPrinting, რომელიც ხასიათდება დაბალი ღირებულებით, აქტიურად გამოიყენება არქიტექტურული მოდელების, ადამიანების მინიატურული ფიგურების, პრეზენტაციის ნიმუშებისა და სხვა ვიზუალური ობიექტების შესაქმნელად.

1. SelectiveLaserStering, SLS - შერჩევითი ლაზერული დაზვერვა. აქ ფხვნილის მასალები (პლასტმასი და პოლიამიდები) იჟანგება ლაზერული სხივით. ეს მეთოდი ერთდროულად შესაფერისია მსხვილი სამრეწველო პროდუქტებისთვის და რთული გეომეტრიის და დეტალური სტრუქტურის მქონე ობიექტებისთვის, ასევე იმ ჯგუფებისთვის, რომლებიც წარმოებულია 1 ბეჭდვის სესიაში. SLS ტექნოლოგია ხშირად დაბნეულია SelectiveLaserMelting, ან SLM. მათ შორის განსხვავება ისაა, რომ პირველ შემთხვევაში, შერწყმა ნაწილობრივია და ხდება მხოლოდ ნაწილაკების ზედაპირზე, ხოლო მეორეში, შედეგი არის მყარი მონოლითის წარმოება.

კონფერენციები რუსეთში

ეროვნული AT ბაზარი რუსეთში ჯერ კიდევ განუვითარებელია. სფეროს პოტენციალი არ ვლინდება პერსონალის დეფიციტის, მატერიალური და აღჭურვილობის ნაკლებობის და სახელმწიფო დახმარების სათანადო პროგრამის არარსებობის გამო.

მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი ინსტიტუტი ცდილობს საკუთარი ხელი შეუწყოს რუსული საზოგადოების გაცნობას AF– ს მოწინავე მიღწევებთან. ერთ-ერთი ასეთი ორგანიზაციაა საავიაციო მასალების რუსულენოვანი კვლევითი ინსტიტუტი (VIAM), რომლის წარმომადგენლები ყოველწლიურად აწყობენ თემატურ კონფერენციებს დამატებით ტექნოლოგიებზე. ადგილობრივ და უცხოელ მეცნიერებსა და ინდუსტრიულ მუშაკებს, რომლებიც დაინტერესებულნი არიან წარმოების ტრადიციული ფორმების ინოვაციური მეთოდებით ჩანაცვლებით აკეთებენ თავიანთ ანგარიშებს. წელს, ღონისძიება, რომელიც 30 მარტს გაიმართა, ზედიზედ მეოთხე გახდა. მონაწილეებმა, რომლებმაც წარადგინეს წინასწარი განაცხადები, შეძლეს მონაწილეობა მიეღოთ კონფერენციაში, რომელიც გაიმართა ლოზუნგით "აწმყო და მომავალი".

დანამატი ტექნოლოგიები აქტიურად გამოიყენება ენერგეტიკის, ინსტრუმენტების წარმოებაში, საავიაციო ინდუსტრიაში, კოსმოსურ ინდუსტრიაში, სადაც დიდი მოთხოვნაა რთული გეომეტრიის პროდუქტებზე.რუსეთში ბევრი კომპანია უკვე გაეცნო დამატებით ტექნოლოგიებს. ჩვენ თქვენს ყურადღებას ვაქცევთ მასალა ალმანახიდანწარმოების მენეჯმენტი, რომელიც აღწერს 3D ბეჭდვის ეფექტური განხორციელების რამდენიმე მაგალითს.

დამატებითმა ტექნოლოგიებმა გახსნა ნებისმიერი სირთულისა და გეომეტრიის ნაწილების ტექნოლოგიური შეზღუდვების გარეშე წარმოების შესაძლებლობა. ნაწილის გეომეტრია შეიძლება შეიცვალოს დიზაინისა და ტესტირების ეტაპზე.

ბეჭდვისთვის ფაილების მომზადება ხორციელდება სტანდარტული პროგრამული უზრუნველყოფის მქონე კომპიუტერებზე; STL ფაილები მიიღება სამუშაოდ. ეს არის ფართოდ გავრცელებული 3D ობიექტის შენახვის ფორმატი დღეს სტერეოლითოგრაფიული 3D პრინტერებისთვის. პროექტში ინვესტიციებმა შეადგინა დაახლოებით 60 მილიონი რუბლი.

ალექსანდრე ზდანევიჩი, NPK United Wagon Company– ის IT დირექტორი: ”დამატებითი ბეჭდვის ტექნოლოგიები პროგრესირებს და, სავარაუდოდ, უახლოეს მომავალში ისინი შეცვლიან რიგი ინდუსტრიების სახეს. ეს ძირითადად ეხება საწარმოებს, რომლებიც აწარმოებენ ცალი საქონელს კონკრეტული შეკვეთისთვის. მასობრივი წარმოებით, სიტუაცია უფრო გართულებულია, თუმცა სხვადასხვა ტიპის 3D პრინტერები უკვე გამოიყენება ამ სფეროში.

არსებობს მრავალი ნაყარი სინთეზის ტექნოლოგია. ერთ -ერთი ყველაზე პერსპექტიული სამრეწველო განხორციელებისთვის არის. პროცესი შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად. თავდაპირველად, სამშენებლო ფენა იქმნება თხევადი ფოტოპოლიმერის სახით, რომელიც თანაბრად ნაწილდება სამუშაო პლატფორმის ზედაპირზე. შემდეგ, ამ ფენის მონაკვეთები შერჩევით იკურნება კომპიუტერზე აგებული 3D მოდელის ამჟამინდელი მონაკვეთის შესაბამისად.

გამოიყენება რკინიგზის ინჟინერიაში ეს ტექნოლოგიაშეიძლება გამოყენებულ იქნას სამსხმელო ქარხნის მომზადების ეტაპზე, კერძოდ, სამსხმელო აღჭურვილობის ნაკრების წარმოებაში. ინსტრუმენტების იგივე ნაკრები, უნიკალური თითოეული ჩამოსხმისთვის, გამოიყენება შესაბამისი ჩამოსხმის ფორმების ათასობით წარმოების ციკლისთვის.

საბოლოო პროდუქტის ხარისხი პირდაპირ დამოკიდებულია დიზაინერების მიერ მოწოდებული ყველა პარამეტრის სიზუსტეზე, რომელიც შეინიშნება ინსტრუმენტების ნაკრების წარმოების პროცესში. მასალების (ლითონის, პლასტმასის, ზოგჯერ ხის) მექანიკური დამუშავებით ინსტრუმენტების ნაკრების დამზადების ტრადიციული მეთოდი ძალიან შრომატევადი და შრომატევადია (ზოგჯერ ამას რამდენიმე თვე სჭირდება) და მგრძნობიარეა შეცდომების მიმართ.

სხვა კომპონენტები და შეკრებები შეიძლება ჩაშენდეს "დაბეჭდილ" მოდელებში. 3D ბეჭდვა სრულად ანაზღაურდება პროტოტიპირების მაღალი სიჩქარის გამო, ასევე WGC- ში "მაგიდაზე გადაკეთების" გამო, რაც დაზოგავს ბევრ დროს და ფულს, ვიდრე სრულმასშტაბიანი ნიმუშების დამზადებას "აპარატურაში" წარმოება.

მნიშვნელოვანი სამუშაოები დანამატის ტექნოლოგიების წინსვლაზე ხორციელდება სახელმწიფო კორპორაცია "როსატომი"... მენეჯმენტი დარწმუნებულია, რომ მალე სახელმწიფო კორპორაციას ექნება "ციფრული წარმოების" ყველა კომპონენტი - მასალების, აღჭურვილობის, ტექნოლოგიების შემუშავებიდან დაწყებული პროდუქციის წარმოებამდე. ინდუსტრია ახორციელებს პროგრამას დამატებით ტექნოლოგიებზე, იგი შედგება ქვეგანყოფილებისაგან: ტექნოლოგია, ნედლეული, აღჭურვილობა, სტანდარტიზაცია. სამი ინსტიტუტი ჩართულია ტექნოლოგიების შემუშავებაში როზატომში ლითონის ფხვნილების 3D ბეჭდვისთვის: Giredmet, VNIIKhT, VNIINM. პარალელურად, მიმდინარეობს მუშაობა შესაქმნელად პროტოტიპი 3D პრინტერი ლითონისა და კომპოზიტური პროდუქტების 3D ბეჭდვისთვის. როსატომი გეგმავს ნიმუშის წარმოდგენას 2017 წლის ბოლოსთვის.

სამგანზომილებიანი ბეჭდვა სრულად ანაზღაურდება პროტოტიპების მაღალი სიჩქარის გამო, ასევე WGC- ში "მაგიდაზე დამუშავების" გამო, რაც დაზოგავს ბევრ დროს და ფულს, ვიდრე სრულმასშტაბიანი ნიმუშების დამზადებას "აპარატურაში" "წარმოებაში.

”2018 წლის დასაწყისისთვის ჩვენ უნდა დავხუროთ დანამატების ტექნოლოგიების მთელი ციკლი როსატომის შიგნით. ჩვენ გვჭირდება კიდევ ერთი წელი, რომ დავიწყოთ ინსტალაციის საკუთარი საპილოტე ნიმუში და დაახლოებით იგივე - რათა შევთანხმდეთ ყველა მხარესთან, რომელიც უზრუნველყოფს გამოყენებულ მარეგულირებელ კომპონენტს, ” - თქვა ალექსეი დუბმა.

როსატომის სტრუქტურაში შემუშავებულია დანამატის ტექნოლოგიები TVEL საწვავის კომპანიაში, რომელიც აქტიურად თანამშრომლობს UrFU– ში შექმნილ რეგიონულ საინჟინრო ცენტრთან, რომელიც მუშაობს რუსული 3D პრინტერის შექმნაზე. ფხვნილის მეტალურგია არ არის სიახლე ურალის ელექტროქიმიური კომბინატისთვის და მისი საწარმოებისთვის. მაგალითად, ელექტროქიმიური გადამყვანების ქარხანაში, ფხვნილები გამოიყენებოდა ფილტრების წარმოებაში ურანის გაზის დიფუზიისთვის იზოტოპების გამოყოფისას, აგრეთვე შემდუღებლებისა და ზედაპირული შესხურებისათვის.

ტომსკის პოლიტექნიკური უნივერსიტეტის სამეცნიერო და საგანმანათლებლო ცენტრში "თანამედროვე წარმოების ტექნოლოგიები"

ლაზერული პრინტერების სფეროში ერთ -ერთი პიონერია სამეცნიერო და საგანმანათლებლო ცენტრი "თანამედროვე წარმოების ტექნოლოგიები" ტომსკის პოლიტექნიკური უნივერსიტეტი... იგი აღჭურვილია ელექტრონული სხივის შერწყმის (ელექტრონული სხივის) პრინტერით, ლაზერული პრინტერი, პრინტერები, რომლებიც ბეჭდავენ გაძლიერებული კომპოზიტებით, ასევე ულტრაბგერითი ტომოგრაფი, რომელიც ახორციელებს აქ, "მანქანასთან", შეუვალი კონტროლიდასრულებული პროდუქტი. ცენტრის სპეციალისტები ამზადებენ AM მოწყობილობებს, შეიმუშავებენ მათთვის პროგრამულ უზრუნველყოფას და აპირებენ "ლაბორატორიის" მიღმა გასვლას.

წარმოების მთელი ციკლი იქმნება TPU დამატებითი ტექნოლოგიების ცენტრში - იდეიდან მზა პროდუქტის განხორციელებამდე. შესაძლებელია კოსმოსური ხომალდის კანის ნაწილების დამზადება და გამოცდა, კრანიოფსიალური ქირურგიის იმპლანტანტები, კომპლექსური ფორმის პროდუქტები და სხვა მრავალი, ასევე ახალი ციფრული დანადგარების შექმნა, მაგალითად, ISS– ზე ინსტრუმენტების დასაბეჭდად. ”ჩვენი უნიკალური ტექნოლოგიების დახმარებით ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ იმპორტის შემცვლელი პროდუქტები, რომლებიც რამდენჯერმე იაფია ვიდრე იმპორტირებულ კოლეგებთან, ხოლო ხარისხი არ არის უარესი,”-თქვა ცენტრის დირექტორმა ვასილი ფედოროვმა.

დანამატის ტექნოლოგიების განვითარებას ასევე აქვს შეზღუდვები.

• პირველ რიგში, ტექნოლოგიის მაღალი ღირებულება (აღჭურვილობა და მასალა), თუმცა, ტექნოლოგიის განვითარების პროცესში, ფასი თანდათან მცირდება.
• მეორეც, არის კვალიფიცირებული პერსონალის დეფიციტი, რომელმაც იცის ტექნოლოგია.
• მესამე, არასაკმარისი განვითარება, მეტროლოგიური მხარდაჭერის არარსებობა შეშფოთებას იწვევს მაღალი მნიშვნელობის ნაწილების წარმოებაში.
• AM- პროცესები (დამატებითი წარმოება) ჯერ კიდევ არ არის ინტეგრირებული პროდუქციის წარმოების ტექნოლოგიაში.”ნათელია, რომ ნებისმიერი პასუხისმგებელი დიზაინერი არ დააყენებს ნაწილს საპასუხისმგებლო პროდუქტში, იმის ცოდნის გარეშე, თუ რამდენ ხანს გაგრძელდება ეს,” - თქვა ალექსეი დუბმა.
• მნიშვნელოვანი ამოცანაა დანამატების, ტექნოლოგიური პროცესების, ფხვნილებისა და კომპოზიციების სერტიფიცირებისა და სტანდარტიზაციის სისტემის შემუშავების აუცილებლობა. ამ საკითხების გადასაჭრელად, Rosstandart ჩამოყალიბდა ტექნიკური კომიტეტი, რომელიც მუშაობს დამატებითი ტექნოლოგიების სფეროში მარეგულირებელი დოკუმენტაციის შექმნაზე.

3D ბეჭდვა იწყებს გავრცელებას მთელს მსოფლიოში და რუსეთი არ უნდა ჩამორჩეს ამ სფეროში. ამ ტექნოლოგიების გამოყენება საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ პროდუქტის ღირებულება, დააჩქაროთ მისი დიზაინი და წარმოება.

- მრეწველობისა და ვაჭრობის სამინისტროს უფროსი დენის მანტუროვი

დასკვნა

პოპულარობა სტაბილურად იზრდება. მიუხედავად იმისა, რომ მსოფლიო ბაზრის მთლიანი მოცულობა შედარებით მცირეა (დაახლოებით 6 მილიარდი დოლარი), წლიური ზრდის ტემპები ვერ მოახდენს შთაბეჭდილებას - საშუალოდ, 20-30%. თუმცა, ინდუსტრიაში დანამატი ტექნოლოგიების როლის შეფასებისას ჯერ კიდევ არ არის ერთსულოვნება: ზოგი ამბობს, რომ 3D ბეჭდვის მეთოდების დანერგვა გამოიწვევს ინდუსტრიის დაცემას ტრადიციული გაგებით, ზოგი კი ამბობს, რომ 3D პრინტერები გახდება მხოლოდ ერთ -ერთი წარმოების სქემების ელემენტები. მიუხედავად ყველა არსებული უთანხმოებისა, ინდუსტრიაში დანამატი ტექნოლოგიების დიდი დაპირება არ შეიძლება უარყო.

რთული გეომეტრიის მქონე პროდუქტების პირდაპირი ზრდა და კონკრეტული მასალისგან გამოდის ძალიან მომგებიანი ეკონომიკური თვალსაზრისით. ეს ზოგავს მასალას, დროს და ამცირებს შეცდომების რისკს. 3D პრინტერები აღარ არიან "ძვირადღირებული სათამაშოები"; დღეს ისინი სრულყოფილ ადგილს იკავებენ მთავარ ტექნოლოგიებს შორის