Развитие и внедрение трехмерной печати называют промышленной революцией. Напечатанные детали – легче и прочнее, сырье используется без отходов, нет необходимости дорабатывать готовые изделия "напильником". Аддитивные технологии используют для изготовления элементов турбореактивных и вертолетных двигателей, камер сгорания. О состоянии, перспективах и развитии аддитивных технологий говорили на открытом столе, который организовало подразделение РХТУ "Акселератор "Mendeleev".
Аддитивные технологии – это метод послойного наращивания объектов. Такие методы начали развивать еще в начале 1980-х, а сейчас ученые и промышленники отмечают их преимущества перед традиционными способами изготовления полимерных и металлических изделий. Работая с печатью, технологи могут рассчитать количество сырья, которое потребуется для производства – нет потерь, которые при классической обработке могут достигать 85 процентов. Появилась возможность производить новые элементы для космической и авиационной промышленности – технология печати дает возможность реализовать внутренние полости, которые были невозможны. А статья про 3d биопечать в космосе – среди 20 самых цитируемых в мире: на МКС удалось распечатать хрящевую ткань и щитовидную железу и это называют началом технологии.
«Российский химико-технологический университет как базовая организация для химического комплекса нашей страны, прежде всего, видит свою роль в области разработки технологий создания материалов для печати. Это разнообразные пластики и полимерные материалы, это керамика, это металлические материалы», - отметил на встрече ректор РХТУ Александр Мажуга.
И металлические и неметаллические аддитивные технологии применяются в космической отрасли, рассказал первый заместитель генерального директора «Роскосмоса» Юрий Урличич. Таким методом изготавливают элементы от деталей корпуса и кронштейнов до сопел жидкостно-реактивных двигателей. А размеры изделий могут превышать 10 метров. Как один из примеров использовали элементы СВЧ-тракта: применяя аддитивные технологии, удалось объединить 13 деталей в одну, сделать деталь легче в 2,5 раза и изготовить ее быстрее в десять раз.
Вместе с воздушными отраслями о пользе трехмерной печати говорили и нефтяники – в компании «Сибур», которая занимается переработкой ресурсов, пришли к необходимости внедрения аддитивных технологий. В частности 3d печать позволяет на месте готовить детали для ремонта: нет необходимости держать отдельные ремонтные производства, сокращается срок восстановления техники, и исчезают проблемы с нехваткой деталей, которые сняли с производства.
О части отечественных разработок рассказал ректор Санкт-Петербургского государственного морского технического университета Глеб Туричин. Многие аппараты для трехмерной печати, которые производят в России, частично зависят от поставок из-за границы. Они конкурентоспособны, но если часть элементов перестанут доставлять, развитие остановится. Например в технологии послойного выращивания используются сканаторы – устройства, отклоняющие лазерный луч по оси Х и У с помощью двух поворотных зеркал. Определенные их модели престали привозить в Россию и встало развитие отечественной машины для послойного наращивания.
Глеб Туричин рассказал о разработках, которыми СПбМГТУ будет заниматься вместе с «Роскосмосом»: «Это выращивание крупногабаритных изделий из алюминия. Это скорее всего не лазерная технология, потому что слишком хорошо отражается излучение и это не порошковые технологии, потому что получается слишком много свободной поверхности, а на алюминиевой свободной поверхности никто не отменит окисную пленку. То есть это технология выращивания из проволоки. Алюминиевая конструкция может сразу становиться композитной, потому что углеволокно не растворяется в жидком алюминии. Задача по выращиванию композитных конструкций когда-то стояла. За нее когда-то брались, но не смогли решить из-за технических проблем. Сейчас это нужно решать, нужно делать. Будет хороший шаг, если у нас, скажем, трехметровая алюминиевая балка получится армированной углеволокном, и на разрыв будет держать существенно больше, чем мягкий алюминий».
На конференции отметили факторы, которые сдерживают развитие аддитивных технологий в России. Среди них отметили непонимание экономической выгоды от трехмерной печати, отсутствие нормативных документов, которые описали бы производственные процессы, связанные с аддитивными технологиями и отсутствие системы подготовки кадров, а также нехватку квалифицированных специалистов. С последним фактором планируют справиться к середине 2020-х: студенты, которые будут работать с аддитивными технологиями, к этому времени должны получить дипломы, сейчас они только начинают учиться.
Фото на главной: mari1408 / ru.123rf.com
