Напечатанная промышленность

div>

Список устройств уже давно не ограничивается одним только 3D-принтером. Всё зависит от технологии аддитивного производства. Это могут быть принтеры, которые печатают из слоя металлического порошка (SLM Selective Laser Melting) — для технологии Bed Deposition послойного синтеза. Она предполагает на первом этапе создание равномерного слоя порошка на подложке с последующим сплавлением порошка в сформированном слое при помощи лазера.В  В отдельно взятых случаях это могут быть роботизированные установки, которые сочетают в себе точную механику роботизированного комплекса с современными лазерными технологиями.

«Direct Deposition — гетерофазное аддитивное выращивание — это прямое осаждение материала из газопорошковой струи металлических частиц. Струя частиц подаётся непосредственно в ту же область, куда подводится энергия лазера. Лазерный луч оплавляет участок выращиваемого изделия, образуя локальную ванну жидкого расплава. В расплав струёй инертного транспортирующего газа (чаще всего высокочистого аргона) вдувается порция металлического порошка», — рассказывают эксперты АО «ПОЛЕМА».

«Технология послойного наращивания позволяет нам создавать сложнейшие конструкции в кратчайшие сроки. Благодаря ей мы можем производить более лёгкие, прочные и гибкие элементы с внутренними структурами, которые было бы невозможно получить традиционными методами фрезерования. Кроме этого, данная технология более безопасна с экологической точки зрения, так как вы используете ровно столько материала, сколько нужно для данного элемента, что максимально сокращает количество отходов», — считает специалист по аддитивным технологиям Sandvik Амели Норрби.

Изделия, изготовленные с помощью аддитивных технологий, востребованы в таких отраслях, как машиностроение, авиакосмическая отрасль, медицина, инструментальная промышленность. Это могут быть и рабочие колёса насосов, и элементы жаровых труб и камер сгорания турбоагрегатов, форсунки различных типов и размеров, коллиматоры для радиотехники, комплектующие трюмных судовых систем эжекции, гребные винты для судов и многое другое.

К услугам компаний, которые занимаются разработками в области аддитивных технологий, обращаются не только для производства бытовых или имиджевых вещей. Прежде всего, это наукоёмкие производства, такие как Ростехно, АО «Роснано», «Роскосмос», корпорация «Росатом», оборонная промышленность Российской Федерации. Однако по большей части в нашей стране это актуально для НИОКР, утверждают специалисты, — в то время как в Европе и на западе аддитивные технологии уже получили широкое промышленное применение.

Одним из ярких примеров применения аддитивных технологий в промышленности является проект французской компании Michelin. На 3D-принтере была выполнена вставка в пресс-форму для разделителя ламелей — самых изнашиваемых элементов покрышки. Выбор в пользу аддитивных технологий вместо классических штамповки и фрезеровки обусловлен мелкозернистой структурой металла, лучшей теплопроводностью и, как следствие, меньшим износом.

Примером могут служить и напечатанные на 3D-принтере головки блока цилиндров двигателей, которые установлены на боллидах, участвующих в Чемпионате мира «Формула-1». С помощью аддитивных методов производства внутри блока можно создать любую необходимую конфигурацию охлаждения. При построении учитывают зоны нагрева, в них делают больше каналов охлаждения, что позволяет получить более ресурсоёмкие детали.

Всё дело в том, что для нашей страны этот процесс — не самый доступный, поскольку у многих поставщиков зарубежного оборудования нет сертифицированных отечественных производителей металлических порошков. И это несмотря на то, чтоВ  ресурсы России — это все до единого химические элементы периодической таблицы Менделеева.

«Металлические порошки АО «ПОЛЕМА» в настоящий момент проходят аттестацию в компаниях из различных отраслей промышленности. Однако этот процесс длительный и трудоёмкий, предусматривающий проведение различных испытаний готового изделия, построенного методом 3D-печати. Основной объём действующих на территории России 3D–принтеров ввезен из-за рубежа. Большинство производителей гарантируют качество напечатанных изделий только при условии использования аттестованных для поставляемого оборудования металлических порошков. Как правило, это порошки импортного производства.

Соответственно, порошки приобретают из-за границы, и стоят они дороже отечественных аналогов. Плюс, в большинстве случаев для того, чтобы перейти на аддитивное производство, требуется внести изменения в конструкторскую документацию, это длительный процесс. В перспективе аддитивные технологии действительно способны заменить классические методы производства, такие как штамповка, прецизионное литьё и механообработка, и сделать изделие проще и дешевле, но для этого необходима отработка всей технологической схемы производства», — констатируют эксперты АО «ПОЛЕМА».

В ближайшие 5-10 лет эксперты прогнозируют значительный рост потребности в сферичных порошках для аддитивных технологий на отечественном рынке. Однако сегодня рынок покрытий в России в десятки раз шире, чем рынок порошков для 3D-печати.

«Наиболее востребованы порошки для аддитивных технологий на основе железа (Fe), никеля (Ni), кобальта (Co), и титана (Ti), а также порошки молибдена (Mo) и вольфрама (W). Новейшим достижением АО «ПОЛЕМА» является отработка технологии и запуск промышленного производства сферичных порошков молибдена и вольфрама. В перспективе напечатанные изделия из этих порошков найдут широкое применение в медицине, горно-добывающей промышленности и машиностроении. Порошки на кобальтовой основе широко используют в авиакосмической отрасли, а также в медицине для печати зубных протезов и элементов эндопротезов. Сфера применения никелевых и железных основ — 3D печать различных деталей для авиастроения, машиностроения, медицины», — перечисляют эксперты АО «ПОЛЕМА».