Суббота, 6 сентября, 2025
spot_img
    Суббота, 6 сентября, 2025
    Домой Блог Страница 103

    Аддитивные технологии в развитии

    0

    Многочисленные конференции и выставочные экспозиции отражают развитие аддитивных технологий в России и огромный интерес со стороны специалистов целого ряда отраслей. В данном обзоре представлена информация лишь о некоторых из заслуживающих внимания.

    Встреча в ВИАМ

    22 марта более 500 ведущих ученых и специалистов из 200 организаций собирались в пятый раз во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) на международной конференции «Аддитивные технологии: настоящее и будущее». Гостями в этом году стали представители Китайской Народной Республики, Франции, Израиля, Германии, Белоруссии и других стран.

    Традиционно открыл конференцию генеральный директор ВИАМ, академик РАН Евгений Николаевич Каблов, который отметил, что рынок аддитивных технологий (АТ) в РФ сейчас составляет 6 млрд рублей и будет активно расти, поскольку «уже понятно, что без аддитивных и цифровых технологий, без широкого применения моделирования, компьютерного проектирования, использования новых материалов невозможно обеспечить конкурентоспособность отечественной промышленности». Он также заявил, что для дальнейшего успешного развития аддитивных технологий на базе ВИАМ был разработан комплексный план мероприятий по развитию и внедрению аддитивных технологий в РФ до 2025 года, на основе которого важно в сжатые сроки сформировать государственную подпрограмму по развитию аддитивных технологий. Среди направлений развития: создание единой информационной платформы на базе цифровых технологий, отечественных материалов, технологий, оборудования на базе российского программного обеспечения, национальных стандартов и нормативной документации, подготовка кадров, внедрение АТ в наукоемкие производства и др. В настоящее время рядом отечественных организаций уже начаты соответствующие работы, что и нашло отражение в выступлениях докладчиков как пленарного заседания, так и тематических секций.

    <img alt="конференции ВИАМ «Аддитивные технологии: настоящее и будущее»" height="267" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_viam_pic_4_at-3_2019-400×267.jpg" width="400" />

    Фото: https://viam.ru/

    В частности, на секции № 1 обсуждались вопросы обработки, синтеза и внедрения новых металлопорошковых материалов для аддитивного производства, изготовления деталей из композиционных материалов, применения нанокомпозитов для FDM-печати, производства малогабаритных деталей MIM-методом, внедрения АТ на предприятиях ОДК, а также для строительства, нейрохирургии и др. Докладчики секции № 2 затронули темы проектирования малоразмерных ГТД и реактивных БПЛА с применением АТ, математического моделирования аддитивного производства, топологической оптимизации изделий, применения компьютерной томографии в аддитивном производстве, переработки порошка для SLM-технологии и др. На секции № 3 участники могли узнать о новых решениях целого ряда прежде всего отечественных компаний-производителей, представивших оборудование для изготовления металлических деталей методами SLМ, прямого лазерного выращивания, лазерной порошковой наплавки и др.

    Призы за лучшие доклады получили:
    Константин Юрьевич Нагулин — сотрудник ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева—КАИ», д. т.н., за доклад «Плазменный синтез структурно-градиентных порошковых материалов»;
    Вячеслав Терентьевич Эм — представитель НИЦ «Курчатовский институт» ГНЦ РФ, профессор, д. т. н.
    за доклад «Измерение распределения остаточных напряжений в объеме массивных металлических деталей нейтронным методом на реакторе ИР‑8»;
    Дмитрий Николаевич Борисенко, к. т. н. из ФГБУН
    «Институт физики твердого тела РАН», за доклад «Оборудование и технология изготовления профилированных изделий из тугоплавких металлов (W, Mo, Nb) способом 3D-печати».
    По общему мнению, представленные на конференции доклады вызвали большой интерес благодаря научной новизне и практической значимости. Кроме того, многие участники отметили важность таких встреч и отличную возможность для обмена опытом.

    Технологии для больших габаритов

    Аддитивные технологии давно и успешно применяют в ПАО «ОДК-Сатурн» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию госкорпорации «Ростех»). А за время деятельности Центра аддитивных технологий, созданного в 2012 г., достигнуты значительные результаты, и развитие направления продолжается. Кроме того, прошлый год был отмечен такими знаковыми событиями, как создание в рамках «Ростех» высокотехнологичного Центра аддитивных технологий (ЦАТ), формирование и развитие в рамках ОДК центров аддитивного производства, включающих в себя взаимосвязанные структуры, конструкторско-технологические платформы, исследовательские и опытные участки аддитивного производства с целью выполнения полного цикла разработки, проектирования и внедрения. Поэтому неудивительно, что на международном технологическом форуме «Инновации. Технологии. Производство» (г. Рыбинск, 15–17 апреля 2019 г.), где ПАО «ОДК-Сатурн» выступает как организатор, к данной тематике традиционно был проявлен повышенный интерес.
    В этом году темой сессии «Новые решения в аддитивном производстве» стало производство крупногабаритных металлических деталей. Были рассмотрены самые различные перспективные технологии с целью оценки их преимуществ и недостатков, уровня технологической готовности, а также примеры их интеграции в цепочку создания ценностей. Среди представленных технологий: плавка металлической проволоки электронным лучом (Sciaky Inc., xBeam 3D Printing), наплавка металлической проволоки методом дуговой сварки в защитных газах (GEFERTEC — доклад прозвучал от фирм «Солвер» и «Фитник»), прямое лазерное выращивание из металлического порошка (ИЛИСТ/Морской технический университет — технология DLMS; InssTek — технология DMT, Trumpf — технологии LMD и LMF, АddUp — технология DED), холодное газодинамическое напыление Cold spray (Impact Innovations), струйная 3D-печать фотополимерными смолами PolyJet, струйная 3D-печать металлами и керамикой NanoParticle Jetting (XJET). На основе этих технологий создано оборудование для применения на предприятиях машиностроительного комплекса.

    <img alt="Экскурсия в Центр аддитивных технологий ПАО «ОДК-Сатурн». Фото: https://cheremuha.com/ " height="267" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_saturn_at_3_2019-400×267.jpg" width="400" />

    Экскурсия в Центр аддитивных технологий ПАО «ОДК-Сатурн». Фото: https://cheremuha.com/

    От Пермского политехнического университета анонсировали гибридный станок для создания металлических деталей плазменным оплавлением проволочных материалов с последующей механообработкой. В докладе ПАО «Электромеханика» были показаны возможности электронно-лучевой наплавки проволокой для ремонтных целей. Представитель AMCM (подразделение группы EOS) продемонстрировал подход к созданию индивидуальных машин для 3D-печати.

    Также слово предоставили ведущим отечественным производителям порошков для аддитивного производства: ФГУП ВИАМ, АО «Композит», ИЛМиТ ОК РУСАЛ, АО «ПОЛЕМА».
    Результаты работы конференции всегда являются важной составляющей при формировании сводного плана исследовательских опытно-конструкторских работ по ОДК, поэтому данное мероприятие представляет большой практический интерес и отличается высоким уровнем выступлений и организации.

    В рамках «Металлообработки»

    В рамках крупнейшей российской выставки по современным технологиям и оборудованию «Металлообработка», проходившей в московском «Экспоцентре» с 27 по 31 мая, уже во второй раз была организована специализированная экспозиция по аддитивным технологиям для машиностроительных производств и предложена программа, включающая в себя тематические семинары и конференции.
    Среди представленного на стендах оборудования было много множество новинок. Так, компания TRUMPF (Германия) показала SLM-машину с однокиловаттным зеленым лазером для выращивания деталей из цветных металлов, в т. ч. меди. Новая SLM-машина DMG MORI — LASERTEC 30 SLM c рабочей зоной 300×300×300 мм стала дополнением к уже существующей серии станков LASERTEC 3D (рис. 1).

    Рис. 1. <img alt="" height="328" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_mo_p5290370_at_3_2019-400×328.jpg" width="400" />

    Вниманием пользовались разработки российских производителей. На стенде СПбГМТУ/ИЛИСТ привлекала внимание роботизированная установка для изготовления крупногабаритных стальных деталей 2×2×0,8 м методом прямого выращивания и самое большое в мире «напечатанное» кольцо из титана. Новинка компании «Аддитивное производство» — комплекс оборудования для печати высоконаполненными фотоотверждаемыми лазером пастами с содержанием твердой фракции (в качестве твердой фракции в ней могут быть использованы керамика, композитные смеси и пасты на основе металлов). Выпускается оборудование под брендом Additive Fabrication. Премьерой стала и разработка Группы компаний «Аддитивное производство» из Перми (Пермский национальный исследовательский политехнический университет, «Центр ЭЛТ», ПАО «Протон-ПМ», «Инкор», «МИП «КАТ») — станок для аддитивного производства полного цикла АТ‑300, реализующий комплекс технологий: проволочная наплавка, послойное упрочнение (проковка), силовая механическая обработка деталей из конструкционных сталей, коррозионных и жаропрочных сталей и сплавов, титановых, алюминиевых и магниевых сплавов, бронзы и других металлов. В станке применены уникальные плазмотроны собственной разработки, не имеющие аналогов в мире. Проект реализован за один год. НПП «Лазерные системы» (СПб) показало установку селективного лазерного сплавления (SLM) М250, а компания Additive Solutions — SLM-принтер по металлу D250.

    Интересные решения демонстрировались на стенде дилеров. Так, iQB Technologies показала: стереолитографический 3D-принтер ProtoFab SLA600 DLC, линейку сканеров, включая новинку 2019 года — портативный 3D-сканер нового поколения Creaform HandySCAN BLACK — устройство метрологического класса, в несколько раз производительнее и точнее предыдущей модели HandySCAN 700, программные продукты Geomagic Control X (для контроля качества), Geomagic Design X (для обратного проектирования) и Materialise Magics (для подготовки моделей к 3D-печати) и многое другое. На стенде ООО «Шевалье» на базе принтера D33D демонстрировалась работа шнекового экструдера разработки и производства ООО «Шевалье.ру» и инжиниринговой компании «Интек» для 3D-печати микрогранулами или порошками. Экструдер устанавливается в качестве рабочего инструмента на манипуляторы, обрабатывающие центры или 3D-принтеры. Разноплановое оборудование было представлено на стенде компании «Диполь»: 3D-принтер по металлу EP-M100T и стереолитографический 3D-принтер ЕР-А450 от компании SHINING 3D, промышленный 3D-принтер по пластику DT60 компании Dynamical Tools, песчано-полимерный 3D-принтер от ООО «Аддитивные технологии». И понятно, что это далеко не все, что было предложено вниманию специалистов.

    <img alt="" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_mo_p5300596_at_3_2019-400×300.jpg" width="400" />

    Что касается деловой программы, то она продолжилась в режиме нон-стоп в течение трех дней. Компания iQB Technologies провела конференцию «Как 3D-технологии помогают оптимизировать производство. Решения. Преимущества. Опыт», демонстрируя передовые решения для промышленности и примеры их внедрения. Приглашенными гостями стали представители компании SLM Solutions и Самарского университета. В международной конференции «Цифровое производство: ПО и оборудование для фабрики будущего», организованной компанией «ПОИНТ», c докладами выступили специалисты «ПОИНТ», Autodesk, WAYRAY, AddUp, «Делкам-М», СПБГМТУ, «Солвер», «АМ-КОР». На конференции RENA Solutions рассказывали об оборудовании и материалах для печати полимерами. Среди ее участников—компании INGEROLL, «Анизопринт», TOTAL Z, FMD 2.0, REC SKOLTECH, УГАТУ, «Солвер». ООО «ЭНЕРГОАВАНГАРД» провело семинар «Аддитивное производство изделий из керамики в промышленности», а Группа компаний «Диполь» — «Применение аддитивных технологий в наукоемких отраслях промышленности». Каждое мероприятие нашло свою аудиторию. ■

    Автор Татьяна Карпова

    Аддитивные технологии на «РОСМОЛД»

    С 18 по 20 июня 2019 года в московском «Крокус-Экспо» прошла 14‑я международная выставка производственных технологий нового поколения «РОСМОЛД-2019», продемонстрировав рост по всем показателям: экспозиции — на 50% (206 участников из 16 стран), количествj посетителей — на 20% (7024 человек).

    <img alt="Аддитивные технологии на «РОСМОЛД»" height="239" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_rosmould_p6180302_at_3_2019-400×239.jpg" width="400" />

    В связи с ростом интереса посетителей к теме аддитивных технологий и стремлением рынка к цифрововизации промышленности команда выставки организовала специальную экспозицию «Возможности аддитивных технологий». В ней приняли участие лидеры российского и международного рынка: Sisma, Siu Sistem (3D Systems), Диполь Инжиниринг (DSM, Dynamical Tools, Insstek, Shining3D), Siemens PLM Software, СфераМ, 3D Контроль (Envisiontec, Hexagon, Abagy Robotic Systems, Surphaser, Romer, SLM Solutions), Cybercom (Netfabb, Aicon, Artec 3D, Creaform, Range Vision), Oerlikon AM, Imprinta, TotalZ, U3Print, Matricats, Терем (BigRep, HBD), «ФИТНИК» и другие. Были представлены решения в области промышленного оборудования для 3D-печати, новейшие технологии, системы 3D-сканирования, ПО, материалы. Впервые в России, на выставке «РОСМОЛД», в рамках экспозиции «Аддитивные технологии», при поддержке выставки Formnext (Германия), был представлен коллективный стенд Союза машиностроения Германии, рабочей группы по аддитивному производству VDMA AG AM. Среди участников павильона: Arburg, Ernst-Abbe-Hochschule Jena, ExOne, Formnext, Gefertec, PEM RWTH Ахенский университет, Protique, SMS Group, Trumpf, VDMA AG AM. Премьера была успешной и привлекла
    большое внимание российских производителей, особенно из авиационной, автомобильной, аэрокосмической, энергетической и машиностроительной промышленности.

    <img alt="Аддитивные технологии на «РОСМОЛД»" height="267" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_rosmould_ve0a2838pshop_at-3_2019-400×267.jpg" width="400" />

    Экспозицию «Возможности аддитивных технологий» дополнил форум «Возможности 3D-печати в различных отраслях промышленности», который прошел при поддержке партнеров: «ФИТНИК», CYBERCOM и Formnext. Более 370 участников познакомились с успешными кейсами ведущих предприятий, уже внедривших аддитивное производство. В течение двух дней форума участникам были представлены доклады в пяти блоках:
    • Государство и аддитивное производство. Меры поддержки. Сертификация. (Спикеры: «РУСАТОМ», ФРП, «ФИТНИК», НГТУ им. Р. Е. Алексеева, Сколковский институт науки и технологий.)
    • Опыт зарубежных стран (Спикеры: Siemens PLM, TRUMPF, Oerlikon AM, EOS, 3DCeram, SMS group, SLM Solutions, Gefertec, Fraunhofer, Formnext, VDMA AG AM.)
    • Сделано в России. (Спикеры: «Полема»,
    HARZ Labs, Xtreel, «Импринта», «АБ Универсал», Additive Solutions, Total Z, «Лазеры и аппаратура», «Лазерные системы».)
    • Внедрение аддитивных технологий в традиционное производство. Риски и преимущества. (Спикеры: Центр аддитивных технологий, Cybercom, «Диполь Инжиниринг», «ТЕРЕМ», SIU System, Nissa Digispace, РУДН.)
    • Сферы применения аддитивных технологий (Спикеры: НМИЦ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко, 3D Bioprinting Solutions, ММП им. В. В. Чернышева, СНИУ им. С. П. Королева, НАМИ, МГСУ.)

    <img alt="Аддитивные технологии на «РОСМОЛД»" height="400" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/konferensia_rosmould_p6180487_at_3_2019-238×400.jpg" width="238" />

    В рамках форума состоялось подписание соглашения о сотрудничестве между Группой компаний «Лазеры и аппаратура» и воронежским Центром аддитивных технологий. Целью проекта является развитие отечественных аддитивных технологий, проведение опытной эксплуатации лазерных машин, управляющего ПО, создание технологического ПО и технологической БД, создание системы обслуживания и продаж продукции, совместные разработки.

    Очевидно, что форум и выставка являются одной из основных площадок для обсуждения актуальных вопросов в индустрии и принятия решений.

    https://rosmould.ru

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 3-2019

    Аддитивные технологии для композитных материалов

    0

    3D-печать, как известно, относится к аддитивным технологиям, к коим изначально, ещё задолго до 3D, относилось и производство композитов. Компания «Анизопринт» разработала технологию 3D-печати композитом, которая совмещает две эти сферы, но и одновременно абсолютно новая для них обеих.

    Прежде всего стоит поговорить об углепластике — короле композитов. Однонаправленный углепластик в несколько раз прочнее и легче алюминия, гораздо легче стали при схожих прочностных характеристиках. В своё время он был очень популярен в производстве высоконагруженных ответственных конструкций — ракетах и самолётах. Особенность в том, что его высокая прочность лежит вдоль волокон, вдоль направления армирования. В поперечных направлениях свойства гораздо ниже. Почему-то это посчитали недостатком и начали исправлять. Слои однонаправленного углепластика стали укладывать друг на друга под разными углами, чтобы получить так называемый квазиизотропный ламинат, который инженеры, работающие в этой области, любят называть «черным алюминием».

    По свойствам он как листовой алюминий, используется примерно в таких же конструкциях: фюзеляж самолёта, крыло, корпус ракеты. После того, как свойства углепластика «размазались» в разные стороны, его прочность стала примерно в 10 раз меньше, то есть приблизилась к обычному алюминию. Таким образом, все преимущества однонаправленного углепластика были потеряны, но при этом появилось много проблем, связанных с технологией, ударной прочностью, особенностями разрушения, соединениями таких узлов между собой. Из-за этого в последнем поколении гражданских самолётов было 50–60% композитов, а в следующем ожидается ещё в два раза меньше. У «Боинга» была программа Dreamliner, которая как раз по этой причине стала провальной. Углепластик пытались «исправить» и сделать «всенаправленным», но ничего не получалось.

    Новый подход

    Мы увидели в однонаправленности композита не недостаток, а преимущество. Из композитов очень эффективно делать сетчатые конструкции.

    На рис. 1 изображён адаптер полезной нагрузки ракеты-носителя «Протон-М», который сделан из углепластика, но не из чёрного алюминия, а в виде сетчатой конструкции с рёбрами определённого направления и определённой плотности.

    Рис. 1. Адаптер полезной нагрузки ракеты-носителя «Протон-М»

    Рис. 1. Адаптер полезной нагрузки ракеты-носителя «Протон-М»

    Рис. 2. Аналог из сэндвича углепластика

    Рис. 2. Аналог из сэндвича углепластика

    Рис. 3. Аналог алюминия

    Рис. 3. Аналог алюминия

    Деталь весит около 50 килограммов и выдерживает нагрузку 200 тонн. Аналогичная деталь, сделанная из сэндвича углепластика, весит на 30 процентов больше и выдерживает меньшую нагрузку (рис. 2). Алюминиевые демонстрируют ещё меньшие показатели (рис. 3).

    В сетчатой конструкции композит работает только вдоль волокон. У него нет возможности работать поперёк, поэтому все его анизотропные свойства используются наиболее эффективно.

    Управляемая укладка волокон

    Есть ещё одно интересное направление помимо сетчатых конструкций, называемое fiber steering — управляемая укладка волокон. Волокна укладываются не под фиксированными углами прямолинейно, а по криволинейным траекториям таким образом, чтобы направления волокон в каждой точке соответствовали направлениям векторов главных напряжений в детали.

    Рассмотрим панель фюзеляжа самолёта с досмотровым отверстием, изготовленную методом автоматизированной выкладки по криволинейным траекториям. Сейчас этот метод иногда тоже называют 3D-печатью, хотя этой технологии несколько десятков лет и она давно и активно используется для изготовления деталей из композитов.

    <img alt="Рис. 4. Траектории укладки волокон по слоям " height="159" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris4_at_3_2019-400×159.png" width="400" />

    Рис. 4. Траектории укладки волокон по слоям

    <img alt="Рис. 5. Результаты испытаний панели фюзеляжа самолета с разными способами укладки волокон" height="155" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris5_at_3_2019-500×155.jpg" width="500" />

    Рис. 5. Результаты испытаний панели фюзеляжа самолёта с разными способами укладки волокон

    Были проведены сравнительные испытания таких деталей из чёрного алюминия (рис. 5). Файбер-стиринговая панель при том же весе и характере нагрузок выдерживает на 30 процентов большую нагрузку на сжатие (105 тонн). При этом наблюдается совершенно другой характер разрушения.

    Одна из наших основных идей заключалась в том, чтобы дать возможность инженерам-конструкторам изготавливать, производить и проектировать действительно эффективные конструкции из композитов. Уходить от чёрного алюминия и делать так, чтобы анизотропия материала из недостатка, как многие считали, стала главным преимуществом. Мы хотели делать композиты, в которых можно произвольно управлять направлением анизотропии и степенью анизотропии в каждой точке материала.

    Зная, как работает деталь, зная условия нагружения, расчётные случаи, внутренние усилия и напряжение, можно было бы в каждой точке фокусировать свойства материала именно в том направлении, в котором это нужно. Таким образом, получается целое дополнительное пространство для оптимизации. Мы можем оптимизировать не только форму деталей, но и их внутреннюю структуру.

    К сожалению, традиционные автоматизированные технологии изготовления деталей из композитов не позволяют укладывать волокна произвольно в каждой точке. Тогда мы обратились к 3D-печати.

    Композиты в мире 3D-печати

    Когда мы говорим, что печатаем углепластиком, слышим, что все им печатают. Но обычно это пластик, наполненный рублеными волокнами, по сути — обычный пластик с наполнителем — изотропный материал, в котором мы никаким направлением этих волокон не управляем. Никаких свойств, даже близко приближающихся к свойствам настоящих композитов, там нет. Материал получается в два-три раза более жёстким, чем обычный пластик, иногда он может быть чуть прочнее, но ничего нового с точки зрения проектирования и технологии в целом этот подход не дает. Это обычный FDM или, как в этом случае, SLS, когда мы в полиамидный порошок добавляем мелко рубленное волокно.

    Непрерывные волокна: намотка и выкладка препрега

    Кроме рубленых волокон есть интересный вариант с волокнами длинными, например — технологии ламинирования.

    Берутся листы заранее пропитанной термопластом углеродной ткани, так называемые «препреги». В одной зоне этот лист раскраивается по контуру слоя, возможно ультразвуком, потом в другой зоне он прикатывается, ламинируется, таким образом формируется слой. Получается чистой воды чёрный алюминий, только изготовленный на специальной машине. То есть это такой квазиизотропный материал, в котором есть все недостатки чёрного алюминия, такие как разрыв волокон и, как следствие, концентрация напряжений и краевые эффекты, которые приводят к тому, что очень слабыми местами становятся отверстия и места соединений.

    Следующий шаг, чуть ближе к тому, что мы начали делать, — это экструзия термопласта с непрерывным волокном. По сути, это FDM-технология, только в процессе печати в сопло непрерывно добавляется армирующее волокно. Довольно много научных групп во всем мире занимается подобными вещами.

    Здесь проблема в том, что конструкционные волокна не являются мононитью, они состоят из сотен или тысяч микронных нитей, и если мы просто добавляем это волокно в расплав вязкого пластика, он не попадает внутрь, не пропитывает волокно и не формирует композит. А в композите должно быть армирующее волокно и связующее вещество, которое соединяет все компоненты между собой, заставляя их работать вместе. В данном случае этого не происходит. Поэтому хотя прочность на растяжение может быть достаточно большой, на сжатие никаких особых характеристик в таких материалах нет. Если смотреть на микроскопию, внутри очень много пор между волокнами.

    Второй подход, чуть более удачный, так называемая «выкладка препрега» — это когда мы берем то же самое волокно, например, углеродное или стеклянное, и заранее, на специальной установке, пропитываем его вязким пластиком под большим давлением либо вымачиваем в растворе и потом выпариваем и протягиваем через фильеру. То есть мы пытаемся заранее поместить этот вязкий пластик внутрь волокна. На выходе получаем пропитанную нить, которая традиционно в композитной отрасли называется препрегом. Это полуфабрикат для изготовления композита. И дальше мы этот «препрег» через сопло разогреваем и экструзией или выкладкой формируем деталь.

    Наверное, самый известный пример в мире 3D-печати непрерывным волокном (выкладки препегов) — это довольно давно предлагаемые системы американской компании Markforged. В этих системах тоже присутствует заранее пропитанное нейлоном углеродное волокно и сопло, в котором оно разогревается и которым выкладывается. Кроме того, есть еще дополнительное сопло для печати просто пластиком. У принтеров Markforged достаточно хорошие характеристики. Прочность уже свыше 700 мегапаскалей. Есть выбор типов армирующих волокон. Но, судя по множеству исследований микроструктуры этих материалов, там содержится очень большое количество пор. Возможно, это объясняется недостаточной пропиткой или свойством нейлона набирать воду и вскипать при печати.

    Технология коэкструзии (composite fiber co-extrusion — CFC)

    В отличие от описанных методов, в технологии «Анизопринт» мы заранее пропитываем волокно, но не термопластом, а реактопластом, что позволяет обеспечивать более качественную, более дешёвую, более надёжную пропитку. Этот процесс называется коэкструзией.
    Так как такое волокно уже расплавить нельзя, в процессе печати мы к нему добавляем отдельно пластик. И на выходе получается двухматричный композит, в котором внутри волокна у нас есть нерасплавляемый реактопласт, который обеспечивает пропитку волокна, а между волокнами — термопласт, который их связывает.

    В нашем случае пластик может быть любым. Если нужен негорючий пластик, или цветной, или пластик со стойкостью к определённым химическим или температурным воздействиям или окружающей среде, — вы можете выбрать тот, который вам подходит. Все основные поверхностные свойства материала определяются именно связующим — матрицей.

    За счёт того, что волокно и пластик подаётся раздельно в один экструдер, можно в каждой точке локально менять объёмную долю волокна и пластика. Мы можем подавать меньше пластика — тогда у нас увеличивается объёмная доля волокна, можем подавать больше пластика — тогда она уменьшается. Можно подобрать оптимальные для предполагаемых нагрузок значения, не тратя больше материала, чем нужно, и не повышая вес детали.

    Мы можем управлять степенью анизотропии и, что более важно, печатать сетчатые конструкции с пересечениями волокон внутри одного слоя. То есть можно укладывать армирующие волокна друг на друга, под любыми нужными углами, в пределах каждого слоя индивидуально. При этом у нас не растёт толщина слоя в месте пересечения, у нас изменяется только объёмная доля волокон в этом самом месте.

    Благодаря такой технологии мы получаем материал в десятки раз прочнее пластика, прочнее и легче металлических аналогов с такими же свойствами. Важный для многих компаний и будущего технологии момент: помимо выдающихся свойств материала конечные детали получаются ещё и более дешёвыми, чем их аналоги из других материалов. Внедрение технологии «Анизопринт» позволяет существенно сократить издержки производства, при этом получая не менее (а часто и более) эффективную замену во множестве сфер от оснастки на производственных линиях до деталей корпусов самолётов и автомобилей.

    Применение

    У технологии «Анизопринт» множество сфер применения: от авиации до потребительских товаров. При массовом внедрении практически любая компания в мире могла бы уменьшить издержки производства. Посмотрим на более близкий к жизни пример из сферы производства повседневных товаров.

    Рис. 6. Схема печати по технологии СFC

    Рис. 6. Схема печати по технологии СFC

    На производственную линию молочного бренда нужен поршень для формирования стаканчиков для йогурта. Когда оригинальная деталь из фрезерованного полиамида подвергается разрушению, замену нужно заказывать в сторонней компании и ждать 3 месяца. В это время производственная линия останавливается: компания несет убытки из-за остановки в производстве продукта. Увеличить срок службы и сократить время простоя производства можно, заменив деталь на напечатанную на 3D-принтере Anisoprint Composer. Поршень из композитного углеволокна печатается за сутки, сокращая время простоя производства с 3 месяцев до 24 часов (рис. 7).

    <img alt="Рис. 7. Пример замены поршня для производственной линии молочного производства " height="241" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris7_at_3_2019-500×241.jpg" width="500" />

    Рис. 7. Пример замены поршня для производственной линии молочного производства

    Одна из особенностей — при печати на Anisoprint Composer можно выбирать, какой пластик использовать в качестве связующего (PETG, ABS, PC, PLA, Nylon и т. д.). Технология коэкструзии предполагает армирование пластика прямо в процессе печати, а не до этого, как в других случаях. Таким образом, можно получать материал с особыми свойствами, необходимыми для конкретной ситуации и сферы. Например, для производственной линии, где детали промываются перекисью, мы напечатали вилку с использованием пластика PETG — устойчивого к перекиси (рис. 8).

    <img alt="Рис. 8. Пример замены детали «вилка» для молочного производства " height="275" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris8_at_3_2019-500×275.jpg" width="500" />

    Рис. 8. Пример замены детали «вилка» для молочного производства

    Вилка передвигается на валу по производственной линии, цепляет бутылочку и увозит в зону промывки, деталь промывается перекисью. Оригинальная деталь из фрезерованного полиамида изготавливается на заказ в течение 3 месяцев. В это время производственная линия останавливается, из-за чего компания несёт убытки. Деталь заменили на напечатанную из устойчивого к перекиси PETG, армированного композитным углеволокном. Время печати составило 6 часов — время простоя производства сократилось на несколько месяцев. Кроме того, благодаря устойчивости к перекиси увеличился срок службы вилки.

    Три продукта — одно решение

    ПО

    Подготовить 3D-модель, задать схему армирования и объёмную долю армирующих волокон в разных частях детали можно с помощью разработанного в «Анизопринт» программного обеспечения — слайсера «Ауры». В нем можно управлять армированием, задавать пластиковый периметр и пластиковое заполнение, композитные периметры, композитное заполнение, поддержки — весь функционал обычного слайсера + функционал для работы с армирующим волокном.
    Хранение, обработка и запуск печати полностью автоматизированы и производятся с локального компьютера, что обеспечивает конфиденциальность и безопасность данных разрабатываемых моделей.

    <img alt="Рис. 9. Проектирование с помощью ПО «Аура» " height="210" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris9_at_3_2019-400×210.jpg" width="400" />

    Рис. 9. Проектирование с помощью ПО «Аура»

    Материал

    Для армирования применяется созданное в «Анизопринте» композитное волокно. Изначально было доступно только углеволокно, недавно компания объявила о появлении композитного базальтового волокна. Детали из последнего получаются еще более дешевыми при схожих прочностных характеристиках: в 15 раз прочнее пластика, в 5 раз легче стали, в 1,5 раза прочнее и легче алюминия. Композитное базальтовое волокно отлично подойдёт для производства корпусных токонепроводящих элементов — базальт радиопрозрачен.

    Принтеры

    Печать осуществляется на принтерах Anisoprint Composer (рис. 10, 11), сейчас доступны две модели: A3 с объёмом области печати 420×297×210 мм и А4 (297×210×147 мм).

    <img alt="Рис. 10. Принтер Anisoprint Composer " height="400" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris10_at_3_2019-400×400.jpg" width="400" />

    Рис. 10. Принтер Anisoprint Composer

    Рис. 11. Печатная головка «Анизопринт» на роботе «Кука»

    Рис. 11. Печатная головка «Анизопринт» на роботе «Кука»

    Главным преимуществом машин «Анизопринт» является возможность печатать сетчатые структуры, что в конечном итоге снижает вес детали, а как следствие, время и стоимость производства (рис. 12, 13).

    <img alt="Рис. 12. Способы армирования по технологии CFC (слева направо, сверху вниз): сплошное заполнение, армированные периметры, ромбическое армирование, изогридное армирование, анизогридное армирование " height="305" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris11_at_3_2019-400×305.jpg" width="400" />

    Рис. 12. Способы армирования по технологии CFC (слева направо, сверху вниз): сплошное заполнение, армированные периметры, ромбическое армирование, изогридное армирование, анизогридное армирование

    <img alt="Рис. 13. Разные типы заполнения углепластиком по технологии CFC" height="400" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/statia_at_dla_kompozitnix_materialov_ris13_at_3_2019-400×400.jpg" width="400" />

    Рис. 13. Разные типы заполнения углепластиком по технологии CFC

    Несмотря на множество неоправдавшихся ожиданий от аддитивных технологий, эра 3D-печати все же придёт — у нас как у общества совершенно нет шансов этого избежать. Преимущества перед традиционным производством очевидны, так что нужно лишь работать над изучением и внедрением аддитивных технологий. Применение найдётся для различных подходов: композитов, металлов и пластиков, но способ, которым мы проектируем и производим вещи, изменится. И это будет более естественный и эффективный путь. 

    Автор: Фёдор Антонов, компания «Анизопринт», anisoprint.ru

    Источник журнал «Аддитивные технологии » № 3-2019

    Источник

    Термообработка изделий, изготовленных с применением литья порошков под давлением и аддитивных технологий

    0

    Компания CARBOLITE GERO предлагает печи, специально разработанные для различных этапов термообработки металлических и керамических изделий, изготавливаемых с применением литья порошков под давлением и аддитивных технологий. Области применения наших печей помимо прочего — высокотемпературное и каталитическое удаление связующих, сушка изделий после удаления связующих на основе растворителей, снятие внутренних напряжений, а также спекание в среде продувочного газа, водорода или вакуума.

    Аддитивные технологии производства металлических изделий можно разделить на два подтипа — прямые и непрямые. Всё оборудование, разрабатываемое компанией CARBOLITE GERO, отвечает требованиям самых строгих стандартов. Печи GPCMA предназначены для прямого, а печи HTK — для непрямого аддитивного производства (3D-печати) и литья порошков под давлением. Эти две печи — лишь небольшая часть ассортимента продукции компании CARBOLITE GERO.

    Прямое аддитивное производство: снятие внутренних напряжений

    При прямом аддитивном производстве порошок выборочно расплавляется и отверждается, таким образом, послойно создается трехмерное изделие.

    При лазерной плавке порошков, также известной как селективная лазерная плавка (SLM) или, более точно, лазерная плавка в заранее сформированном слое (L‑PBF), проводится последующая термообработка готового изделия.

    Селективная лазерная плавка выполняется под управлением системы автоматизированного трехмерного проектирования (3D CAD). Программное обеспечение управляет нанесением тонких слоев металлического порошка (титановый сплав Ti6Al4V, кобальт-хромовый сплав, нержавеющая сталь, никелевые сплавы инконель 625 и инконель 718, алюминиевый сплав AlSi10Mg) на подложку, а затем материал выборочно расплавляется лазерным лучом с высокой точностью. Таким образом, слой за слоем, создается готовое изделие.

    Селективная лазерная плавка подходит для производства изделий очень малых размеров, позволяя создавать геометрические формы, которые невозможно получить на станке. Толщина одного слоя может достигать 20 мкм, а допуск на геометрические неровности составляет ±50 мкм.

    Сегодня скорость изготовления изделия методом селективной лазерной плавки относительно невелика, а стоимость процесса, наоборот, высока, так как для получения порошка используется шаровая мельница, а затем, для контроля качества, проводится ситовой анализ. Существующие технологии селективной лазерной плавки требуют значительных капиталовложений.

    Однако если размеры изделия не превышают 250×250×350 мм, данная технология может успешно использоваться для быстрого создания опытных образцов, а также деталей сложной геометрии, которые затем будут дорабатываться на станке (сверление, нарезание пазов, фрезерование, нанесение покрытий, полирование или анодирование).

    Image

    Рис. 1. Печи GPCMA для термообработки в регулируемой газовой среде с максимальной рабочей температурой до 1200 °C и содержанием кислорода

    Изделия, изготовленные с использованием прямого аддитивного производства (селективная лазерная плавка), отличаются высоким уровнем внутренних напряжений, связанных с локальным нагревом/охлаждением в значительном температурном диапазоне.

    Для снятия напряжений выполняется термообработка готового изделия, обязательным требованием к которой является однородное распределение температуры: изделие удерживается при строго определенной температуре в течение строго определенного времени. Условия термообработки должны контролироваться, так чтобы механические свойства изделия находились в требуемом диапазоне.

    Кроме этого, термообработка должна выполняться в среде инертного газа для предотвращения окисления изделия и, соответственно, ухудшения его физико-химических свойств.

    Компания CARBOLITE GERO предлагает камерные печи GPCMA общего назначения для термообработки в регулируемой газовой среде, предназначенные для снятия внутренних напряжений изделий, изготавливаемых с применением аддитивных технологий.

    Использование этих печей снижает эксплуатационные затраты, предотвращает окисление изделий и обеспечивает превосходную однородность температуры.

    Предлагаются печи различных типоразмеров (GPCMA/37, GPCMA/56, GPCMA/117, GPCMA/174 (рис. 2), GPCMA/208 и GPCMA/245), подходящие для размещения от 1 до 4 изделий, так чтобы оптимально использовать объем рабочей камеры. Под заказ печи могут быть доработаны для соответствия требованиям стандарта AMS2750E Nadcap, класс 1, что позволяет использовать их в авиакосмической промышленности (для этого используется реторта из сплава инконель или Haynes 230).

    Image

    Рис. 2. Металлическая реторта печи GPCMA/174 с изделием, изготовленным с применением аддитивных технологий, используемая для снятия внутренних напряжений

    Термообработка выполняется в среде инертного газа (как правило, азота или аргона [при работе с изделиями из титана]). В зависимости от области применения уровень кислорода можно снизить до 30 ppm.

    Печи GPCMA оснащаются нагревательными элементами, размещенными под подом, в своде и стенках рабочей камеры для обеспечения однородности температуры; для измерения температуры рабочая камера оснащается термопарами. Для управления нагревом используются контроллеры с каскадным регулированием, что значительно сокращает время выполнения цикла, особенно в сочетании с вентиляторами принудительного охлаждения.

    Чтобы еще больше сократить время выполнения цикла, печи GPCMA/174 оснащаются охлаждаемыми дверцами на двух петлях с предохранительным замком, чтобы загрузка и выгрузка выполнялась быстро и безопасно, а силиконовое уплотнение дверцы делает возможной термообработку в регулируемой газовой среде.

    Удаление связующих и спекание изделий, изготовленных с использованием литья порошков под давлением и непрямых аддитивных технологий

    Такие методы производства, как литье порошков под давлением и непрямые аддитивные технологии, используются для создания изделий из металла и керамики. В начале цикла порошок смешивается со связующими веществами, которые после получения первичной промежуточной отливки удаляются под действием высокой температуры, катализатора или растворителя, в процессе чего отливка несколько уменьшается в размерах. Вторичная промежуточная отливка подвергается спеканию, приобретая размеры и свойства готового изделия.

    В первую очередь выполняется высокотемпературное удаление связующих, после чего в изделии остается лишь остаточное количество связующих и изделие становится очень хрупким. Следующий этап — удаление остатков связующих и спекание в одной и той же печи. В процессе удаления связующих необходимо отводить газы, образующиеся при термообработке, и следить за однородностью температуры, так чтобы свойства изделия строго соответствовали заявленным. Удаление связующих выполняется в среде вакуума, воздуха или инертного газа. Воздух или инертный газ могут использоваться в качестве рабочей среды для увеличения скорости потока и сокращения времени выполнения цикла.

    Спекание также должно выполняться в определенной среде, и компания CARBOLITE GERO готова предложить оборудование, предназначенное для решения такой задачи. Для предотвращения окисления металлов и неоксидной керамики спекание рекомендуется выполнять в среде инертного (Ar или N2) или восстанавливающего газа (H2 для изделий из нержавеющей стали). Для обеспечения высокой степени чистоты, например при спекании изделий из титана, можно выполнять термообработку в вакууме. Изделия из оксидной или нитридной керамики (оксиды алюминия и циркония, нитриды алюминия) могут спекаться в воздушной среде.

    Печи HTK (рис. 3) производства CARBOLITE GERO идеально подходят для удаления остатков связующих и спекания изделий, изготовленных с применением аддитивных технологий или литья порошков под давлением. Высокая однородность распределения температуры по всему объему рабочей камеры обеспечивает высокую точность процесса, а возможность работать в среде инертного или реакционного газа, высокого или даже сверхвысокого вакуума позволяет безопасно выполнять спекание самых чувствительных материалов. Прямоугольная форма передней дверцы значительно упрощает загрузку и выгрузку хрупких изделий, содержащих только остаточные количества связующих веществ. Печи HTK предлагаются в четырех типоразмерах: 8 л, 25 л, 80 л и 200 л.

    Image

    Рис. 3. Камерные печи HTK с максимальной температурой 1450°C для удаления связующих и спекания изделий, изготовленных с применением литья под давлением или аддитивных технологий

    Печи с теплоизоляцией и нагревательными элементами из вольфрама (HTK W) или молибдена (HTK MO) обеспечивают максимальную чистоту инертного газа, а также позволяют поддерживать уровень вакуума 5×10—6 мбар. При необходимости можно дооснастить печи для работы в сверхвысоком вакууме. Стандартные используемые газы: азот, аргон (для изделий из титана), водород (для изделий из нержавеющей стали), а также смеси этих газов.

    Нагревательные элементы изготавливаются из тех же металлов, что и теплоизоляция. Теплоизоляция представляет собой несколько экранов защиты от излучений, изготовленных из вольфрама или молибдена, в зависимости от модели печи. Использование реторты позволяет работать в регулируемой газовой среде с высокой однородностью температуры. Максимальная рабочая температура печей НТК W составляет 2200°C, а печей НТК MO — 1600°C.

    Газы, образующиеся в процессе термообработки, направляются через газовыпускное отверстие в камеру дожига. Компания CARBOLITE GERO предлагает оборудование, позволяющее выполнять спекание высокочувствительных материалов в регулируемой газовой среде (см. рис. 4).

    Image

    Рис. 4. Схема подачи газа в реторту в процессе удаления связующих и спекания

    При спекании газ подается в печь через отверстие в задней части рабочей камеры. Поскольку реторта не является полностью герметичной и давление снаружи немного выше, чем внутри, окружающий воздух будет попадать внутрь реторты. Рабочий газ, проходящий через реторту, вытесняет пары связующего, которые отводятся через газовыпускное отверстие в нижней части реторты. Отработанные газы затем направляются в камеру дожига.

    Регулирование подачи газа после удаления связующих позволяет поддерживать высокую чистоту рабочей среды: газ подается через газовпускное отверстие в левом верхнем углу реторты и выводится через газовыпускное отверстие в правом нижнем углу реторты, направляясь в камеру дожига. Поскольку количество паров связующего невелико, подогрев газовыпускного отверстия не требуется.

    Этот позволяет предотвратить возврат паров связующих в реторту во время спекания.

    Нагревательные элементы располагаются в нижней и верхней части рабочей камеры, а также крепятся к ее стенкам, обеспечивая высокую однородность температуры. Печи с рабочими камерами большего объема оснащаются нагревательными элементами, которые крепятся к задней и передней стенкам рабочей камеры. Печи HTK имеют кожух с водяным охлаждением. Охлаждающая вода подается между двойными стенками кожуха (рис. 5).

    Image

    Рис. 5. Печь HTK с ретортой из молибдена обеспечивает максимальную степень чистоты рабочей среды и высочайший уровень вакуума.

    Заключение

    Компания CARBOLITE GERO предлагает камерные печи GPCMA, предназначенные для снятия внутренних напряжений изделий, изготавливаемых с применением аддитивных технологий. Использование этих печей снижает эксплуатационные затраты, предотвращает окисление изделий и обеспечивает превосходную однородность температуры. Общее время выполнения цикла сокращается благодаря нагреву со всех сторон рабочей камеры, принудительной циркуляции воздуха (опция) и удобству загрузки и выгрузки через дверцу на двух петлях с водяным охлаждением и силиконовым уплотнением.

    Печи HTK производства CARBOLITE GERO идеально подходят для удаления остатков связующих и спекания изделий, изготовленных с применением аддитивных технологий или литья порошков под давлением. Высокая однородность распределения температуры по всему объему рабочей камеры обеспечивает высокую точность процесса. Высочайшая степень чистоты инертного газа, а также возможность работы в высоком и даже сверхвысоком вакууме делает возможным спекание таких чувствительных материалов, как титан.

    Image

    Под заказ компания CARBOLITE GERO готова провести испытания для подтверждения соответствия требованиям стандартов данной отрасли. ■

    <img alt="" height="69" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/logo_verder_scientific-150×69.jpg" width="150" />

    OОО «Вердер Сайнтифик»
    190020, Санкт-Петербург, ул. Бумажная, д. 17

    Тел.: +7 (812) 777-11-07
    Факс: +7 (812) 325-60-73
    E-mail: info@verder-scientific.ru#EMAIL%3Amailto%3Ainfo%40verder-scientific.ru#><br /><#link#www.verder-scientific.ru

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 3-2019

    Отечественные сплавы серийного производства для аддитивных технологий

    0

    С 2018 года тульское предприятие «ПОЛЕМА» отвоевывает рыночную нишу, которая ранее была полностью оккупирована импортной продукцией. Инновационный проект «Производство металлических высоколегированных порошков для наплавки, напыления и аддитивных технологий», реализованный при участии Фонда развития промышленности, — это пример импортозамещения в сфере высоких технологий. Благодаря ему отечественная промышленность получает качественные современные материалы для технологий аддитивного производства.

    В рамках проекта закуплен новый, уникальный для России парк оборудования, включающий атомизатор, ситовые и воздушные классификаторы, а также сфероидизатор. Благодаря новому оснащению предприятие расширило номенклатуру выпускаемых порошков и усовершенствовало их качество.

    На сегодняшний день АО «ПОЛЕМА» выпускает аналоги всех популярных зарубежных марок порошков, разрабатывает новые сплавы для различных отраслей промышленности, а также является единственным предприятием в России, освоившим выпуск сферичных порошков хрома, вольфрама и молибдена устойчивого качества для 3D-печати.

    Среди освоенных материалов для аддитивных технологий — жаропрочные сплавы, используемые в авиастроении:
    • ПР-ХН78Т (ЭИ435) — применяется в различных областях техники для изготовления слабонагруженных ответственных деталей с рабочей температурой до 1000—1100°C (жаровые трубы, камеры сгорания, газоходы, чехлы термопар и т. д.);
    • ПР‑11Х11Н2В2МФ (ЭИ962) — для изготовления дисков компрессоров, лопаток и других нагруженных деталей, длительно работающих при температурах до +600°C;
    • ПР-ХН45МВТЮБР (ЭП718) — для высоконагруженных элементов силовых конструкций и других деталей ГТД, работающих в условиях при температурах до 700°C;
    • ПР-ХН55В5МБТЮ (ЭП648) — для печати лопаток газовых турбин, работающих при температурах 900—950°C.

                                                                      

    Металлические порошки серийного производства для аддитивных технологий, производимые АО «ПОЛЕМА
    Марка Аналоги Массовая доля элементов, %
        Fe Co Cr Ni Cu Mo Наличие дополнительных легирующих элементов O, ppm
    Стали
    ПР-12Х18Н10Т AISI 321 основа 16,00-20,00 9,00-12,00 + <300
    ПР-09ХН2МД основа 0,30-1,00 1,80-2,20 0,40-1,00 0,20-0,40 + <500
    ПР-30Х13 AISI 420S основа 12,00-14,00 <0.60 <0.30 +
    ПР-40Х13 AISI 420 основа 12,00-14,00 <0.60 <0.30 + <500
    ПР-Х16Н4Д4Б 17-4PH основа 15,00-17,00 3,00-5,00 3,00-5,00 <0,5 + <300
    ПР-07Х18Н12М2 AISI 316L основа 16,00-18,00 10,00-14,00 2,00-3,00 <300
    ПР-Х15Н5Д4Б PH1, 15-5PH основа 14,00-15,50 3,50-5,50 2,50-4,50 <0,50 + <300
    ПР-Х18Н9 AISI 302 основа 16,00-20,00 8,00-11,00 <300
    ПР-25Х15КА основа 14,00-16,00 24,00-26,00 +
    ПР-03Х17Н14М3 AISI 316L основа 16,80-18,30 13,50-15,00 2,20-2,80 + <300
    ПР-03Х17Н12М2 AISI 316L основа 16,00-18,00 10,00-14,00 2,00-3,00 + <300
    ПР-28Х3СНМВФА СП-28Ш основа 2,80-3,20 0,90-1,20 0,35-0,50 + <300
    ПР-20Х13Н2 основа 12,00-14,00 1,80-2,60 + <500
    ПР-06Х14Н6Д2МБТ ЭП817 основа 13,50-15,00 5,40-6,20 1,80-2,20 1,40-1,70 + <300
    ПР-05Х13Н4М DIN 1.4313 основа 12,00-14,00 3,50-4,50 0,30-0,70 <300
    ПР-07Н18К9М5Т основа 7,00-10,00 17,00-19,00 4,50-5,20 + <500
    Жаропрочные сплавы
    ПР-08Х15Н5ДТ ЭП410 основа 14,00-16,00 4,00-6,00 1,00-2,00 + <300
    ПР-08ХН53БМТЮ Inc. 718 ост. < 1,00 17,00-21,00 50,00-55,00 < 0,30 2,80-3,30 + <150
    ПР-ХН58МБЮ ЭК171 < 3,00 26,00-28,00 основа 7,00-8,00 + <300
    ПР-81Н3М ост. основа 2,3-2,9 + <300
    ПР-ХН78Т ЭИ435 1 19,00-22,00 основа < 0,07 + <500
    ПР-11Х11Н2В2МФ ЭИ962 основа 10,50-12,00 1,50-1,80 0,35-0,50 + <300
    ПР-ХН45МВТЮБР ЭП718 ост. 14,00-16,00 43,00-47,00 4,00-5,20 + <300
    ПР-ХН55В5МБТЮ ЭП648 4 32,00-35,00 основа 2,30-3,30 + <300
    Бронзовые сплавы
    ПР-БрХ < 0,35 0,70-0,95 < 0,05 основа <300
    ПР-БрО5Ц5С5 AISI C83 600 < 0,40 < 0,10 основа + <300
    Кобальт-хромовый сплав
    ПР-КХ28М6 MP1,
    UNS 31537, Co-Cr
    < 0,75 основа 26,00–30,00 < 0,10 5,00-7,00 <300

    Диапазоны фракций: 0–20, 20–45, 20–63, 40–100 мкм.

    Возможен рассев по спецификации заказчика. ■

    АО «ПОЛЕМА»
    300016, г. Тула, ул. Пржевальского, д. 3
    +7 (4872) 25—06—70
    sales@polema.net
    www.polema.net

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 3-2019

    Применение цифровых двойников в аддитивных технологиях

    0

    Сегодня благодаря поступательному развитию производственных технологий предприятия имеют у себя в распоряжении сложное высокотехнологичное оборудование, в частности 3D-принтеры. Данное оборудование может решить определённые специальные задачи, которые не под силу выполнить обычными инструментами, но при этом оно требует к себе более внимательного отношения на этапах организации производства и эксплуатации.

    В связи с этим возникает задача оптимального выбора параметров печати на стадии подготовки управляющей программы, а также поддержание данных режимов в процессе формирования объекта. В НГТУ им. Р. Е. Алексеева на кафедре «Технология и оборудование машиностроения» на базе лаборатории «Нанотехнологии в машиностроении» данная задача решается с помощью применения метода цифрового двойника, в основе которого лежит система из искусственных нейронных сетей [1, 2]. Выбранный подход является одним из наиболее динамично развивающихся и больше всех соответствует концепции цифрового производства на предприятиях.

    Разрабатываемый цифровой двойник представляет из себя связанную аппаратно-программную систему, которая представлена на рис. 1. Согласно схеме разработчик программы для 3D-принтера использует данные о 3D-модели конечного изделия, и в CAM-системе нарезает её на слои и отдельные единичные валики, которые преобразуются в траектории перемещения источника энергии или узлов 3D-принтера. Затем разработчик в CAM-системе обращается к модулю цифрового двойника, а именно к входящей в него искусственной нейронной сети (рис. 2), и обеспечивает её информацией об изделии в виде следующих параметров: поле допуска на размеры, материал, механические свойства (предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, твёрдость и аналогичные параметры); информацией о сырье; предварительно полученной информацией в CAM-системе: координаты траекторий, высота слоя, ширина единичного валика и др. При этом система искусственных нейронных сетей способна назначать параметры, управляющие процессом 3D-печати в зависимости от применяемой технологии и оборудования аддитивного производства, а также моделировать сигнал, аналогичный тому, который фиксируется с датчиков, прошедший через аналогово‑цифровые преобразователи. Это происходит на базе ранее полученного опыта, сформированного посредством обучения с использованием больших данных о процессе 3D-печати на данном и аналогичном оборудовании.

    Image

    Рис. 1. Общая структура взаимодействия с цифровым двойником

    Image

    Рис. 2. Искусственная нейронная сеть цифрового двойника для подготовки управляющей программы на стадии разработки

    В случае, если совокупность входных параметров искусственной нейронной сети не позволяет вычислить выходные параметры, система искусственных нейронных сетей даёт обратную связь разработчику, содержащую информацию об ошибках, предложения по изменению входных параметров. При наступлении этапа, когда ошибки отсутствуют, с помощью программных средств CAM-системы параметры, назначенные цифровым двойником, включаются в текст управляющей программы для 3D-принтера.
    Далее сформированная управляющая программа передаётся в систему управления 3D-принтера, откуда поступают команды на исполнительные органы оборудования. С их помощью формируется изделие с заданными свойствами, при этом сам 3D-принтер оснащён системой датчиков, которые фиксируют состав и концентрацию газовой атмосферы, положение рабочих органов, а также вибрацию, температуру, акустическую эмиссию, время, фото, видео- и аудиосигналы от исполнительных органов процесса 3D-печати и формируемого объекта. Вся полученная с датчиков информация о текущем состоянии параметров проходит через аналогово‑цифровые преобразователи и передаётся на вход искусственной нейронной сети (рис. 3), которая подключена к 3D-принтеру.

    Представленная на рисунке искусственная нейронная сеть также является частью цифрового двойника. Она призвана анализировать данные с датчиков, информацию об изделии, данные о сырье, текущих параметрах 3D-печати, имеющиеся в управляющей программе, и способна формировать в виде команд решение о корректировке того или иного параметра в процессе производства объекта. Это необходимо для поддержания параметров, необходимых для обеспечения готового изделия теми характеристиками и свойствами, которые были заданы разработчиком на стадии проектирования. Все данные о параметрах 3D-печати, состоянии оборудования передаются посредством промышленного интернета вещей IIoT в облачное хранилище или на собственные хранилища предприятия с целью дообучения цифрового двойника, а также обмена данными с аналогичными системами.

    Image

    Рис. 3. Искусственная нейронная сеть цифрового двойника для управления режимами 3D-принтера на стадии формирования объекта

    Таким образом, с помощью разрабатываемого цифрового двойника могут быть расширены возможности CAM-систем при подготовке управляющих программ и оборудования для 3D-печати изделий, реализованы процессы назначения рекомендуемых параметров 3D-печати и поддержания режимов 3D-печати на уровне, необходимом и достаточном для получения характеристик конечного изделия, заданных разработчиком.

    Кроме предлагаемого цифрового двойника в данном направлении имеются разработки и других коллективов и предприятий. В частности, компания General Electric разработала своего цифрового двойника на основе искусственных нейронных сетей [3], который используется при управлении режимами 3D-печати в процессе селективного лазерного сплавления. Основные данные, которыми оперирует система, это фото и видео изображения температурного пятна, которые благодаря системам компьютерного зрения обрабатываются и используются для обучения. Также имеются разработки для технологии электродугового выращивания объектов по технологии WAAM. Здесь внедрением искусственных нейронных сетей занимается коллектив СПбПУ им. Петра Великого [4]. В основе предложенной системы лежит мониторинг режимов 3D-печати при помощи датчиков и использование данной информации при обучении нейронной сети.

    При этом следует отметить, что представленные аналоги не могут быть применены при подготовке управляющей программы. Данный этап несёт в себе высокий риск ошибки, которая может перейти на производственную площадку, и здесь также необходимо решение по оптимальному выбору режимов.

    Предложенный НГТУ им. Р. Е. Алексеева цифровой двойник, состоящий из системы искусственных нейронных сетей, способен работать на обозначенном проблемном этапе. При этом система работает с характеристиками будущего объекта, что даёт возможность через режимы в определённом диапазоне управлять механическими свойствами и геометрической точностью конечного изделия. А благодаря широкому набору фиксируемых параметров цифровой двойник обладает гибкостью и может быть применён на широком спектре технологий 3D-печати. ■

    Литература

    1. Кабалдин Ю. Г. Интеллектуальное управление гибридной технологией, включающей 3D-печать и механическую обработку на станках с ЧПУ в условиях цифровых производств [Текст] / Ю. Г. Кабалдин, П. В. Колчин, Д. А. Шатагин, А. В. Киселёв // Автоматизация. Современные технологии. 2018.  № 8. С. 79–85. (ВАК)
    2. Кабалдин Ю. Г. Искусственный интеллект и кибер-физические механообрабатывающие системы в цифровом производстве: монография/Ю. Г. Кабалдин, Д. А. Шатагин, М. С. Аносов, П. В. Колчин, А. М. Кузьмишина; под ред. Ю. Г. Кабалдина; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р. 3. Е. Алексеева. — Нижний Новгород, 2018. — 271 с.
    4. Laser Focus: Computer Vision and Machine Learning Are Speeding Up 3D Printing [Электронный ресурс] URL: https://www.ge.com/reports/laser-focus-computer-vision-machine-learning- speeding‑3d-printing/(дата обращения: 17.02.2018)
    5. Аддитивное электродуговое выращивание с использованием сварочной проволоки (Wire and arc additive manufacturing — WAAM) URL: http://www.lwms.spbstu.ru/razrabotki/wire-and-arc-additive-manufacturing-(waam)/(дата обращения: 17.02.2018)

    Д.т.н., профессор Ю.Г. Кабалдин, к.т.н. Д.А. Шатагин, П.В. Колчин, М.С. Аносов, А.В. Киселёв
    Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
    e-mail: posledny@mail.ru#EMAIL%3Amailto%3Aposledny%40mail.ru#>;<span> </span><#link#uru.40@mail.ru#EMAIL%3Amailto%3Auru.40%40mail.ru#>, тел: +7-910-140-06-04</em></strong></p> <p style="text-align: justify;"><em>Источник <#link#журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

    Подготовка к материалографическому анализу образцов, изготовленных методом 3d-печати

    0

    Одним из множества используемых сегодня методов 3D-печати (или аддитивного производства) является лазерное плавление порошковой смеси, когда изделия изготавливаются из материала в порошковой форме, расплавляемого и спекаемого послойно при помощи лазера. Программируемые траектории движения лазерного луча позволяют создавать любые геометрические формы изделий. Энергия лазерного луча расплавляет металлический порошок, образуя подобие валика сварного шва. Пересекающиеся сварные швы, создаваемые при движении лазерного луча по заданным траекториям, образуют трёхмерные контуры изделия. Метод лазерного плавления порошковой смеси объединяет в себе такие преимущества, как экономичность, качество и точность. Другое преимущество метода — масштабируемость процесса, позволяющая, с одной стороны, выпускать изделия в серийном масштабе, а с другой — создавать микроструктуры размером менее 100 мкм [1].

    Image

    Основные материалы, используемые в аддитивном производстве:
    • Легкие сплавы
    • Никелевые жаропрочные сплавы
    • Сталь
    • Интерметаллические соединения
    • Материалы высокой твердости (карбиды).

    Подготовка образцов для материалографического анализа

    Ниже описан процесс подготовки к материалографическому анализу образцов, изготовленных по технологиям аддитивного производства. В материалографии образец, репрезентативно отбираемый от изделия или материала, называется пробой.

    Image

    Рис. 2. Отрезной станок Brillant 220

    Стандартная процедура материалографического анализа включает следующие шаги:
    • Разрезание изделия на образцы нужного размера, например, при помощи абразивного отрезного станка.
    • Запрессовка образцов, облегчающая дальнейшую работу с образцом.
    • Шлифование/полирование для лучшей визуализации микроструктуры поверхности.
    • Собственно анализ.
    • Изучение изображений.
    • Определение твёрдости.

    В данной статье в качестве примера приведён образец из стали (X6Cr17, класс 1.4016), изготовленный лазерным плавлением. Первый этап подготовки — отбор образца, репрезентативно отражающего свойства всего материала. Для этого материал разрезался с помощью высокоточного абразивного отрезного станка Brillant 220 производства компании ATM с отрезным диском из материала эльбор (толщина отрезного диска: 0,65 мм, диаметр отрезного диска: 153 мм). См. рис. 3.

    Image

    Рис. 3. Отрезной станок Brillant 220. В увеличенном масштабе: закрепленная заготовка (зажимной инструмент — одинарные вертикальные тиски).

    Передовые технологии в материалографии

    При разрезании образца использовался режим прямой импульсной резки (попеременные повороты отрезного диска на 0,2 мм вперёд и на 0,2 мм назад) при скорости подачи 1 мм/с и скорости вращения диска 4500 об/мин.
    После разрезания выполнялась горячая запрессовка образца в специальную смолу (Epo black) при помощи пресса для горячей запрессовки Opal X‑Press производства компании ATM. Обращаться с запрессованным образцом при дальнейшей работе гораздо легче и удобнее. Запрессовка выполнялась при давлении 200 бар и температуре 180°C в течение 6 мин, цикл охлаждения также составлял 6 мин. Ещё одно важное преимущество запрессовки образцов — возможность их плоскопараллельной установки (точность 51±1 мкм).

    Image

    Рис. 4. Opal X-Press — пресс для горячей запрессовки

    Image

    Рис. 5. Saphir 550 — автоматическая шлифовально-полировальная машина

    Для измерения допусков измерялась высота образцов при помощи штангенциркуля. Затем выполнялось шлифование и полирование запрессованных образцов (с раздельным прижимом) при помощи полуавтоматической шлифовально-полировальной машины Saphir 550 производства ATM. Процесс шлифования состоял из двух этапов. Первый этап — плоское шлифование с использованием карбидкремниевой шлифовальной бумаги с размером зерна P240 для удаления всех неровностей, образовавшихся в процессе резки. Второй этап — шлифование с использованием карбидкремниевой шлифовальной бумаги с размером зерна P600 для подготовки поверхности к полированию, которое также выполнялось в несколько этапов: первый этап — предварительное полирование с использованием полировального сукна Galaxy BETA и поликристаллической алмазной суспензии с размером зерна 9 мкм, второй этап — полирование с использованием шёлкового сукна средней жёсткости (в каталоге ATM: GAMMA) и поликристаллической алмазной суспензии с размером зерна 3 мкм. Наконец, последний этап — финальное полирование — выполнялся с использованием мягкого синтетического сукна (в каталоге ATM: OMEGA) и суспензии Eposil M. Подробное описание см. в таблице 1.

    Image

    Результатом данной процедуры становится идеально гладкая поверхность образца. На рис. 6 показано изображение поверхности образца, полученное с помощью оптического микроскопа (в падающем свете) с увеличением 100.

    Image

    Рис. 6. Поверхность образца, подготовленного к анализу полированием. Тщательно отполированная поверхность отражает свет равномерно, поэтому микроструктура материала почти неразличима.

    Поскольку свет равномерно отражается по всей поверхности образца, микроструктура материала очень плохо различима. Для того чтобы человеческий глаз смог различить подробную текстуру поверхности, контрастность фаз должна составлять минимум 10%. Для увеличения контрастности применялся метод травления. На примере ниже использовался травильный раствор V2A, позволяющий достигнуть высокой контрастности за счет избирательного воздействия на отдельные фазы стали X6Cr17. После травления, которое выполнялось в течение 45 с, была получена чётко различимая микроструктура поверхности, показанная на рис. 7.

    Image

    Рис. 7. Поверхность образца, подготовленного к анализу травильным раствором V2A Beize (в течение 45 с). Зона возле края образца. Микроструктура четко различима.

    Микроструктура поверхности в центральной части образца также отличалась высокой контрастностью, и, таким образом, вся поверхность образца может считаться пригодной для изучения его микроструктуры (см. рис. 8).

    Image

    Рис. 8. Изображение образца высокой контрастности. Микроструктура сварного шва чётко различима.

    Для дальнейшего анализа, например определения твёрдости, ровная и гладкая поверхность образца также имеет большое значение, так как от этого зависит достоверность и информативность результатов. Как можно видеть по примерам выше, образец, прошедший пробоподготовку, идеально подходит для определения твёрдости. Твердомер Carat 930 производства компании ATM — это совершенный прибор, предназначенный не только для определения твёрдости, но и для микроскопического анализа.

    На рис. 6 видно, что на отполированной поверхности образца имеется несколько трещин. Прямой край слева — результат шлифования. Контуры сварных швов на данном изображении неразличимы, поэтому для увеличения контрастности использовалось травление.
    Поверхность образца после травления показана на рис. 7. Видно, что на поверхности гораздо больше трещин, а цветные участки, прилегающие к трещинам, означают перетравленные области, образовавшиеся под действием остатков травильного раствора. На данном рисунке хорошо видна объёмная структура сварных швов. При создании каждого следующего слоя высокая температура неизбежно воздействует на нижерасположенный слой. Такие области, называемые зонами термического воздействия, могут изменить микроструктуру и свойства образца. Так, твёрдость материала и, соответственно, стойкость к механическим напряжениям могут снизиться. Поскольку слои, каждый из которых обладает собственной твёрдостью, последовательно создаются один на другом, механические напряжения постепенно растут и могут вызвать так называемое вторичное растрескивание. Причина первичного растрескивания — высокая скорость охлаждения материала. На рис. 8 показана микроструктура сварного шва с зоной термического воздействия. Вот почему для обеспечения качества необходим анализ твёрдости отдельных слоёв материала. ■

    Литература

    1. Институт материалов общества Фраунгофера. Аддитивное производство. 2016. www.isam.network

    <img alt="" height="73" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/vs_magazin_addi-manufac_hi_logo_at_2_2019-200×73.jpg" width="200" />

    ООО «Вердер Сайнтифик»
    190020, Санкт-Петербург, ул. Бумажная, д. 17

    Тел.: +7 (812) 777-11-07
    Факс: +7 (812) 325-60-73
    E-mail: info@verder-scientific.ru#EMAIL%3Amailto%3Ainfo%40verder-scientific.ru#><br /><#link#www.verder-scientific.ru

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

    Изготовление деталей РКТ из отечественного порошка нержавеющей стали

    0

    Несмотря на неоспоримые достоинства и динамичное развитие аддитивных технологий в области машиностроения, отечественный опыт их применения в сфере реального промышленного производства остаётся крайне небольшим. Выполняются опытные и исследовательские работы, научные изыскания и эксперименты, однако практика выпуска штатных деталей остаётся единичной. С точки зрения потребителя эффективность применения технологии вызывает сомнение в первую очередь в связи с высокой стоимостью оборудования, сырья и низкой производительностью. Стоимость напечатанных изделий зачастую превышает изготовленных традиционным способом.

    Вместе с тем в таких отраслях, как ракето- и авиастроение, расширение области внедрения трёхмерной печати сдерживает отсутствие сертифицированных материалов. Рынок в основном предлагает порошки зарубежных сплавов, таких как кобальт-хром, инконели, силумины, нержавеющие стали. Использовать их при разработке новой ракетной техники без внесения в отраслевые регламенты, а тем более применять в ранее разработанных серийных изделиях, имеющих утверждённую документацию, невозможно. Опыт ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергии» показывает, что для выпуска изделий РКТ востребованы металлопорошковые композиции на основе сплавов алюминий-магний, жаропрочных и нержавеющих сталей, титановых и никелевых сплавов отечественных марок.

    Кроме соответствия химическому составу необходимо соблюдение требований к прочностным свойствам, сварным соединениям, качеству механически обработанной и необработанной поверхности, внутренней структуре. Ввиду этого наряду с изучением непосредственно процесса сплавления существенное значение имеет освоение операций постобработки синтезированных деталей, таких как термообработка, сварка, механическая обработка, изостатическое прессование и методы контроля.

    Изготовление образцов «Заводом экспериментального машиностроения» ракетно-космической корпорации «Энергия» проведена опытная работа по определению перспектив применения технологии селективного лазерного спекания (СЛС) при производстве деталей ракетно-космической техники на примере выращивания детали «Корпус пиропатрона». В исследовании сделана оценка соответствия спечённых образцов действующим отраслевым нормативным документам в области материалов.

    Для производства образцов использовался отечественный порошок стали мартенситного класса ПР 09Х16Н4Б (рис. 1), произведённый компанией АО «Полема» (г. Тула). Входной контроль показал, что химический и гранулометрический состав порошка удовлетворяет рекомендуемым требованиям к исходным материалам технологии СЛС, а также соответствует сертификату компании-производителя.

     ImageImage

    Рис. 1. Частицы порошка сплава 09Х16Н4Б

    Изготовление образцов по технологии СЛС производилось на ЗАО «ЗЭМ» на оборудовании EOS M 270 (EOS GmbH, Германия) в защитной среде азота. В связи с тем, что производитель оборудования не имеет рекомендованных программ (режимов) спекания для отечественной стали 09Х16Н4Б, на первом этапе необходимо было решить задачу выбора технологических параметров построения. С этой целью изготовлены единичные треки с варьируемыми значениями скорости сканирования и шириной луча. После металлографического исследования сечения каждого трека, основываясь на соотношении объёма наплавленного металла к проплавленному в подложку, отобран оптимальный режим, его параметры указаны на рис. 2. На базе выбранных параметров и стандартного режима для порошка Stainless Steel PH1 были изготовлены два вида образцов: кубической формы и в форме детали «корпус пиропатрона» (рис. 3).

    Image

    Рис. 2. Структура трека, изготовленного по выбранному режиму (х 200): скорость луча — 468 мм/с; высота слоя — 0,02 мм; мощность лазера — 200 Вт

    Image

    Рис. 3. Образцы, изготовленные СЛС

    Термообработка, металлографическое и томографическое исследование

    Было выполнено томографическое исследование каждого спечённого образца на оборудовании XT H 225/320 LC ф. NIKON METROLOGY с разрешающей способностью 0,05 мм. Во всех образцах, за исключением одного, построенного по выбранным ранее параметрам, обнаружены единичные поры размером до 0,40 мм и цепочки пор протяжённостью 0,05…0,10 мм (рис. 4).

     ImageImage

    Рис. 4. Цепочки пор, выявленные при томографическом исследовании

    На нескольких образцах была проведена термическая обработка в соответствии с рекомендованными режимами на категорию прочности 120 А ОСТ 92—1311—77 «Детали из стали и сплавов. Технические условия и термическая обработка», включающая закалку в вакуумной печи с охлаждением в среде азота, обработку холодом и низкий отпуск.

    Металлографический анализ образцов в термообработанном и исходном состоянии показал наличие неметаллических включений типа оксидов точечного и строчечного вида, соответствующих 2 баллу шкалы ГОСТ 1778–70 «Металлографические методы определения неметаллических включений». Аналогичные включения для деформированного полуфабриката стали 09Х16Н4Б являются допустимым показателем по ТУ 14—1—463—72 «Прутки из коррозионной стали марки 09Х16Н4Б.  Технические условия» (не более 2 баллов для точечных и 2,5 баллов для строчечных включений).

    Образцы имеют характерную для синтезированного металла ячеистую структуру с участками, где зерна сориентированы в одном направлении. Микроструктура всех исследованных образцов состоит из мартенсита с остаточным аустенитом (рис. 5). Ориентированность зерен и характерная закаленная структура наблюдается как до, так и после термической обработки. Не выявлено значительных различий по форме и размерам ячеек в образцах, изготовленных по двум выбранным ранее режимам спекания.

    ImageImage

    а) б)
    Рис. 5. Ячеистая структура (х100) — а, микроструктура (х500) спечённых образцов — б

    В срезе всех исследованных образцов обнаружены множественные дефекты, которые можно классифицировать как микротрещины и микропоры размером 10…20 мкм, на отдельных образцах выявлены единичные дефекты площадью до 100×200 мкм. Наличие нарушений структуры отрицательно сказывается на механических характеристиках изделий. Исходя из того, что дефекты, как правило, расположены по границам ячеек, можно заключить, что образование пор связано с неравномерным формированием отдельных треков и сплавлением слоёв между собой. В последующем выбор оптимальных параметров спекания является основным направлением работ для снижения количества подобных дефектов. Кроме этого, для устранения пор необходимо исследовать возможность применения горячего изостатического прессования спечённых изделий.

    Твёрдость образцов определялась прибором Роквелла и составила 45,1…47,3 HRC для образцов без термической обработки и 39,0…46,0 HRC для образцов, прошедших термическую обработку, что в обоих случаях не соответствует действующим требованиям ОСТ 92—1311—77 «Детали из стали и сплавов. Технические условия и термическая обработка» (37.5…44.5 HRC). Значения твёрдости, а также характерное наличие мартенситной структуры синтезированных образцов объясняется структурно-фазовыми превращениями, происходящими в процессе охлаждения спечённого материала.

    Сварка

    Было выполнено сварное соединение пластин, изготовленных из ранее спечённых образцов, с использованием автоматической аргонодуговой (АДС), электронно-лучевой (ЭЛС) и импульсной лазерной сварки (ИЛС).
    Подготовка поверхностей деталей под сварку производилась в соответствии с требованиями ОСТ 92—1152—2014 «Подготовка деталей под сварку», а именно было проведено обезжиривание свариваемых кромок бензином. Сборка пластин между собой осуществлялась встык с максимально допустимым зазором 0,1 мм.

    Для выполнения лазерной сварки толщину пластин уменьшили до 0,9 мм в силу того, что мощностные характеристики оборудования позволяют выполнить гарантированный проплав деталей толщиной не более 0,5 мм. При этом сварку выполняли с двух сторон — лицевой и обратной — для обеспечения полного проплава, в соответствии с требованиями ОСТ 92—1741—90 «Сварка и сваркопайка лазерная импульсная. Типовой технологический процесс».

    Автоматическая аргонодуговая и электронно-лучевая сварка образцов была выполнена с использованием технологических заходных и выходных пластин из сплава 12Х18 Н10 Т для плавного начала и окончания сварки. Сварка выполнялась в соответствии с требованиями ОСТ 92—1186—81 «Сварка дуговая деталей из металлов и сплавов в защитной среде инертных газов. Технические требования» и ОСТ 92—1151—81 «Сварка электронно-лучевая деталей из металлов и сплавов. Технические требования».
    Сварные соединения спечённых образцов, выполненные аргонодуговой, электронно-лучевой и лазерной сваркой, прошли рентгеноконтроль на соответствие требованиям ОСТ 92—1114—80 «Соединения сварные. Общие технические требования», томографическое и металлографическое исследования.

    В сварном шве, выполненном лазерной сваркой (рис. 6), выявлены внутренние дефекты в виде скопления пор диаметром до 0,21 мм по всей длине шва, трещина протяжённостью 0,11 мм, множественные несплошности и структурные неоднородности.
    В сварном шве электронно-лучевой сварки имеется вогнутость корня шва. Шов, полученный аргонно-дуговой сваркой, соответствует требованиям нормативов. В обоих случаях в микроструктуре имеются поры и рыхлоты размером до 0,04 мм, микротрещины протяжённостью до 0,07 мм, а также структурная неоднородность.

     ImageImage

    а) б)

    Рис. 6. Внешний вид полученного лазерной сваркой шва (х28) — а, макроструктура шва с порой (х100) — б

    Механическая обработка

    Была проведена токарная и фрезерная обработка синтезированных образцов с использованием оборудования, инструмента и режимов резания согласно действующему технологическому процессу на деталь (рис. 7). Шероховатость токарных поверхностей составила Rz5÷Rz2.5, фрезерованных — Rz20, что соответствует требованиям чертежа на деталь. Спечённый материал показал хорошую обрабатываемость как токарным, так и фрезерным способом.

    Image

    Рис. 7. Детали «корпус пиропатрона», полученные методом СЛС (слева) и из прутка (справа)

    Заключение

    По результатам проведённых исследований сделаны следующие заключения:
    • Металлический порошок ПР 09Х16Н4Б, изготовленный предприятием АО «Полема», соответствует заявленному химическому и морфометрическому составу и соответствует требованиям к порошкам для технологии СЛС.
    • В процессе СЛС из порошковых материалов формируется изделие с однородной ячеистой структурой. Однако качество структуры и отсутствие в ней дефектов связано с выбором оптимальных параметров процесса спекания (мощностью лазерного излучения и скоростью сканирования) для каждого конкретного порошкового материала.
    • Режимы термической обработки, рекомендованные действующей НТД для деформированных полуфабрикатов, не изменили структурно-фазовый состав спечённых образцов и, как следствие, показатели твёрдости. Фактически после лазерного спекания материал имеет закалённую структуру. Возможности термической обработки синтезированных деталей требуют дополнительного исследования.
    • Сварные швы образцов, выполненные электронно-лучевой и аргонно-дуговой сваркой, имеют удовлетворительное качество, соответствующее требованиям ОСТ 92—1114—80 «Соединения сварные. Общие технические требования», швы, полученные лазерной сваркой, имеют неудовлетворительное качество со множеством внутренних дефектов. Тем не менее для более убедительной оценки соединений необходимо исследование прочностных характеристик.
    • Синтезированные детали из порошка 09Х16Н4Б хорошо поддаются механической обработке, позволяющей получить требуемую конструкторской документацией поверхность. 

    А.В. Дранков, Г.В. Калугин, И.Д. Махин, С.Ю. Шачнев

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

    Разработки компании Farsoon процесса лазерного сплавления чистой меди

    0

    Медь ― мягкий, ковкий и пластичный металл с очень высокой тепловой и электрической проводимостью, которая широко используется в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, судостроение, электроника. Свойства меди позволяют использовать ее для производства теплообменных аппаратов, охлаждаемых водой пресс-форм и различных электронных компонентов. Однако подавляющее большинство порошков для аддитивного производства в настоящее время основано на сплавах меди, а не на чистом металле, но применение чистой бескислородной меди открывает новые возможности для применения. Чистая медь имеет высокий коэффициент отражения лазера, который используется в 90% систем лазерного сплавления порошков (MLS). Процесс расплавления чистого медного порошка нестабилен, что приводит к таким проблемам, как искажение геометрии детали и термическое повреждение.

    В течение 2017 года команда Farsoon объединила усилия с партнерами для того, чтобы начать предварительный процесс производства порошка из чистой меди для аддитивного процесса с целью использования на MLS-установках Farsoon.
    Одной из деталей, полученных в результате этого сотрудничества, был чистый медный теплообменник (рис. 1) со сложной спиральной геометрией и толщиной стенки всего 0,5 мм, эта деталь была напечатана как единое целое с использованием технологии MLS Farsoon, что позволило получить гораздо более высокие показатели работы теплообменника по сравнению с образцами, изготовленными методом пайки. Облегченная конструкция имеет вес меньше на 30% и стоимость меньше на 35% по сравнению с образцами, изготовленными методом пайки.

    Image

    В настоящее время все системы лазерного плавления металла Farsoon могут работать с материалом из чистой меди эффективно и рентабельно. Команда R&D Farsoon провела большое количество испытаний и получила соответствующие стратегии сканирования и параметры процесса построения деталей из чистой меди. Эти параметры уменьшают отрицательное влияние высокого коэффициента отражения лазера для чистой меди и позволяют достигать идеальной плотности изделий, оптимизации процесса построения и отличных показателей поверхности и внешнего вида деталей. Открытая архитектура аддитивных машин FARSOON позволит осуществлять тонкую настройку параметров процесса сплавления чистой меди для каждого клиента, что, в свою очередь, позволит применять материал любого производителя и расширять области применения.

    Следуя своей общей философии «Open for Industry», Farsoon стремится обеспечить своих клиентов новыми достижениями в области лазерного сплавления металлов, специально разрабатывая новые материалы и режимы работы с ними. В данный момент Farsoon успешно запустил 13 технологических процессов для сплавления металлического порошка и интенсивно развивает процессы для работы со специализированными материалами, такими как вольфрам, тантал, чистая медь и сплавы на основе никеля, обеспечивая несколько простых, функциональных и специализированных 3D-решений для аэрокосмической, автомобильной, медицинской и других отраслей промышленности.

    Image

    В России вы можете ознакомиться с технологиями сплавления металлических порошков FARSOON, процессами постобработки, оценить технические решения и качество аддитивных машин в демонстрационном зале компании «ЭНИКОН» в г. Екатеринбурге. Специалисты компании также расскажут о процессах спекания пластиковых порошков, особенностях технологии SLS, а также могут выполнить построение изделий, используя разные технологии и материалы. ■

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

    Использование покрытий для увеличения эффективности изделий. Порошки для наплавки и напыления производства АО «ПОЛЕМА»

    0

    Тульское предприятие «ПОЛЕМА» производит материалы, которые успешно применяются для создания покрытий со специальными свойствами. Благодаря им поверхность изделия может приобрести дополнительную термостойкость, прочность и пластичность. Создавать инновационные порошки для наплавки и напыления позволяют современное оборудование, приобретенное при поддержке ФРП, и почти шестидесятилетний опыт работы в порошковой металлургии.

    Номенклатура предприятия насчитывает более 250 видов металлических порошков на Fe, Ni, Co, Cu, Zn, W, Ti — основах, используемых в более чем 20 отраслях промышленности. Условно можно выделить три крупные группы порошков по их применению: порошки для наплавки и напыления, конструкционные (под производство изделий методом порошковой металлургии: прессование, спекание), а также порошки для 3D и MIM-технологий.
    Для каждой сферы применения материалов характерны свои диапазоны фракций, а в некоторых случаях и химический состав металлического порошка.

    Группа конструкционных порошков. Прессуемые порошки чистых металлов (хром, молибден, вольфрам, никель, титан), сплавы на основе меди (бронзы, латуни), нержавеющие стали, специальные сплавы с высокой магнитной проницаемостью (пермаллои), материалы для дробеструйной обработки поверхностей деталей (инструментальные стали). Для порошков этой сферы применения наиболее популярный диапазон фракций — от 100 до 800 мкм. Более крупная фракция используется в производстве фильтров, что обеспечивает достижение оптимальных физико-механических свойств готовых изделий.

    Порошки для аддитивных технологий. Производство порошков для 3D-печати и MIM-технологий освоено на «ПОЛЕМА» в 2014 году. В 2018 г. введено в эксплуатацию уникальное оборудование для распыления, классификации и сфероидизации порошков, что обеспечивает высокое качество, сферичную форму частиц и классификацию в узком диапазоне. Оборудование предприятия позволяет осуществлять рассев от 5 мкм, устанавливать шаг рассева 2–3 мкм и выделять фракционный состав в соответствии с требованиями заказчика. Для российского производства такой шаг рассева является уникальным.

    Порошки для наплавки и напыления для различных технологий нанесения покрытий. В этой группе представлена самая широкая номенклатура порошковой продукции предприятия: более 200 марок никелевых, железных и медных сплавов, инструментальных сталей, высокоуглеродистых и низкоуглеродистых, коррозионностойких и жаростойких сталей и сплавов, композиционных порошков на основе олова и цинка. Для порошков этой сферы применения наиболее популярной фракцией является 40–100 мкм. Но для некоторых технологий применимы и порошки с размерами частиц до 125 мкм.

    Выпускаемые порошки не уступают по качеству зарубежным аналогам и способны обеспечить импортозамещение на российском рынке функциональных покрытий. Порошки для наплавки и напыления аттестованы как отдельными потребителями, так и национальными агентствами. Например, национальным агентством контроля сварки «НАКС» аттестованы марки ПР-НХ15СР2 и ПР-КХ30ВС (В3К), ПР‑08Х17Н8С6Г (ЦН‑6Л), ПР‑10Х18Н9М5С5Г4Б (ЦН‑12М) и ПР-НХ16СР-У для специальной износостойкой наплавки.

    Марка ПР-КХ30ВС (В3К) применима для ремонта деталей запорно-регулирующих устройств, седел клапанов, роторов, валов и т. д. Покрытие стойко к абразивному изнашиванию при температурах 540—840°C и фреттинг-коррозии.

    Марка ПР-НХ15СР2 наносится в качестве износостойкого, антизадирного покрытия на сталь, чугун, нержавеющие стали. Обеспечивает восстановление и упрочнение деталей запорной арматуры котлов высокого давления. Также применяется в ремонте и защите металлургического, химического и нефтегазового оборудования, деталей транспортных машин. Чаще всего наносится на подслой.

    Марка ПР-НХ8Д6СРП (ПГ-АН9) широко применима в судостроении и наносится на коленчатые валы судовых дизелей.

    Марки ПГ-Ю5‑Н и ПГ-Ю10‑Н используются в качестве подслоя и для восстановления размеров изделий. Широко применяются для восстановления и упрочнения посадочных мест валов, деталей автотранспорта, судовых механизмов.

    Марка ПР-НХ17СР4 наносится в качестве упрочняющего покрытия на детали машин и оборудования горячих цехов металлургических заводов, нефтяных погружных и грунтовых насосов, газоперекачивающих установок, горнодобывающей, дорожной и с/х техники. Также используется для упрочнения шнеков экструдеров, используемых при производстве полимерных материалов.

    Исследовательская лаборатория предприятия «ПОЛЕМА» активно разрабатывает материалы с уникальными рецептурами в сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями РАН. Среди последних разработок были представлены:
    • Порошковый суперинварный сплав, отличающийся низким ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения). Ранее изделия из этого материала получали традиционным методом — литьем. Изделия из порошкового суперинварного сплава не меняют своих геометрических размеров в широком диапазоне температур. Материал адаптирован для производства новых деталей и узлов и широко применим в различных отраслях промышленности.
    • Для изделий, используемых при экстремально низких температурах, был разработан порошковый аналог сплава ЭП 817. Полученный материал выдерживает температуры до —70°C с сохранением основных физико-механических свойств. Применим для создания коррозионностойких покрытий, для технологического оборудования, например, для топливных баков, хранилищ нефтепродуктов, нагруженных деталей, работающих при низких температурах. Ведутся работы по определению оптимальных режимов для 3D-печати этим сплавом.
    • Инновационный материал на основе кобальта марки КХ26Н9МЖВ — еще одна из новых разработок «ПОЛЕМА». Изделия и детали из сплава подходят для использования при высоких температурах (до 1100°C) и обладают хорошей устойчивостью к агрессивным средам и к абразивному износу. Размер частиц может быть любой, возможно использование как для изготовления деталей и изделий традиционным методом порошковой металлургии, так и для наплавки и напыления на поверхности.
    • Сплавы высокой энтропии марки ПР-КХ23.

    Н26 — новейшая разработка «ПОЛЕМА». Эти материалы обладают уникальной коррозионной стойкостью и, что характерно, способны сохранять прочность и гибкость даже при сверхнизких температурах. Сплавы применимы для решения целого комплекса задач: наплавка и напыление, аддитивные технологии, спекание и т. д. Способны сохранять свой фазовый состав при термомеханической обработке. ■

    АО «ПОЛЕМА»
    300016, г. Тула, ул. Пржевальского, д. 3
    +7 (4872) 25—06—70
    sales@polema.net
    www.polema.net

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

    Укрепление российского рынка технологий с помощью станков с ЧПУ

    0

    На «Металлообработке‑2019» компания DMG MORI подтверждает стремление внедрять в России самые передовые технологии станкостроения, развивать локальное производство и поставлять инновационные технологии, такие как решения по автоматизации и аддитивное производство.

    • Интегрированная цифровизация: система управления CELOS и эксклюзивные технологические циклы DMG MORI
    • Локальное производство: три новых технологических цикла DMG MORI для станков ECOLINE
    • Автоматизация: увеличение добавленной стоимости благодаря внедрению систем автоматизации
    • Аддитивное производство: четыре полные технологические цепочки для аддитивного производства с использованием порошковой камеры и сопла подачи порошка
    • Мировой чемпионат по профессиональному мастерству WorldSkills 2019: компания DMG MORI поставит 46 станков для чемпионата в Казани

    С 27 по 31 мая 2019 года в Москве пройдет 20‑я юбилейная выставка «Металлообработка» — одно из важнейших и регулярно проводимых мероприятий в области станкостроения и металлообработки, которое является отличной площадкой для компании DMG MORI, чтобы представить российским заказчикам свою продукцию и инновационные разработки. Наличие у DMG MORI современной производственной площадки в Ульяновске и Центра технологий и решений с демонстрационным залом в Москве обеспечивают станкостроительному концерну статус не только отечественного производителя, но и лидера инноваций на российском рынке. Компания DMG MORI продемонстрирует последние разработки в области цифровизации, например, интерфейс CELOS и новые технологические циклы DMG MORI для станков ECOLINE локального производства. Помимо этого большое значение будет уделено решениям в области автоматизации, таким как Robo2Go и системе смены палет PH 150, а также аддитивному производству. Данная технология будет демонстрироваться на станке LASERTEC 30 SLM 2‑го поколения. Еще одной важной темой 2019 года станет мировой чемпионат по профессиональному мастерству WorldSkills 2019 г. в Казани. DMG MORI является платиновым партнером этого мероприятия и предоставит 46 станков с ЧПУ для таких компетенций, как фрезерные работы на станках с ЧПУ, токарные работы на станках с ЧПУ, командная работа на производстве, изготовление изделий из полимерных материалов, реверсивный инжиниринг и 3D-прототипирование.

    Image

    Под лозунгом «Интегрированная цифровизация» компания DMG MORI представит на «Металлообработке—2019» решения для перехода к Индустрии 4.0

    Интегрированная цифровизация:
    интерфейс CELOS и эксклюзивные технологические циклы DMG MORI

    Компания DMG MORI первой начала внедрять в станкостроение технологии цифровизации, т. е. переводить информационные потоки на производстве в цифровой вид, и продолжает считать цифровизацию стратегическим направлением, имеющим большое будущее. На выставке компания познакомит посетителей с этапами внедрения сетевых решений в производство на пути к Индустрии 4.0 под лозунгом «Интегрированная цифровизация». Основными составляющими являются CELOS — система управления на основе приложений, эксклюзивные технологические циклы и решения Powertools для подготовки работ в цифровом виде. Технологические циклы DMG MORI упрощают программирование обработки и позволяют рационализировать процесс производства. С помощью этих циклов даже сложные этапы обработки могут программироваться непосредственно на пульте станка с помощью диалогового меню путем ввода параметров. Это наглядный, интерактивный и удобный для оператора способ программирования, который приводит к значительной экономии времени при производстве. На основе своего обширного практического опыта DMG MORI концентрируется на постоянном развитии уникальных технологических циклов, которых в настоящее время насчитывается 34.

    Локальное производство:
    три новых технологических цикла DMG MORI для станков ECOLINE

    Image

    Компания DMG MORI также предлагает новые технологические циклы для станков ECOLINE локального производства: MPC 2.0, переменная скорость вращения и 3D quickSET.

    Современное промышленное предприятие в Ульяновске и Центр технологий и решений DMG MORI в Москве обеспечивают станкостроительному концерну статус не только отечественного производителя, но и лидера инноваций на российском рынке. С момента открытия Ульяновского станкостроительного завода в 2015 году российская производственная площадка с каждым годом развивается все успешнее, достигнув наивысших показателей в 2018 г. Технология полного цикла сборки, сборка шпинделей для станков локального производства и производство гидравлических систем стали основными этапами развития за последние два года. Теперь компания DMG MORI также предлагает новые технологические циклы для станков ECOLINE: MPC 2.0, переменная скорость вращения и 3D quickSET.
    Технологический цикл MPC 2.0 — защита станка быстрым отключением — уже сейчас доступен для станков DMC 635 V ecoline, DMC 1035 V ecoline, DMU 50 ecoline, а с 3 кв. 2019 г. он станет доступным для 5‑осевого станка DMU 50 2‑го поколения. Данный цикл контролирует вибрацию и крутящий момент во время работы и обеспечивает быстрое отключение в случае аварии. Это уменьшает ущерб от повреждения, а также риск поломки инструмента и повышает эксплуатационную готовность станка.

    Технологический цикл «переменная скорость вращения» работает с главным шпинделем и контршпинделем или, в случае фрезерных станков, с токарно-фрезерными столами с прямым приводом. Адаптация скорости вращения позволяет избежать вибрации. Таким образом, это повышает безопасность процесса обработки, например, при использовании длинных тонких сверл. Переменной скоростью легко управлять с помощью трех параметров, дополнительных датчиков не требуется. Не требуется также вмешательства оператора в ручном режиме, при этом цикл обеспечивает одинаковую повторяемость для всех компонентов. Данный цикл доступен на станках CTX 310 ecoline и CTX 510 ecoline.
    Третий новый технологический цикл DMG MORI, предназначенный для фрезерных станков DMU 50 ecoline и DMU 50 2‑го поколения, называется 3D quickSET — комплект приспособлений для проверки и корректировки кинематической точности станка в 4‑х и 5‑осевом исполнении, для всех вариантов исполнения головки и стола. Цикл предлагает периодическую перекалибровку станка с полным документированием данных и высочайшую кинематическую точность самонастройки.

    Услуги по модернизации станков DMG MORI на Ульяновском станкостроительном заводе

    На базе Ульяновского станкостроительного завода теперь есть возможность получить услуги по модернизации любого эксплуатируемого оборудования производства концерна DMG MORI, вне зависимости от года изготовления и состояния оборудования. Завод имеет все необходимое современное оборудование и квалифицированных специалистов для выполнения цикла работ по реновации оборудования.

    Image

    Image

    Современный завод в Ульяновске и Центр технологий и решений DMG MORI с демонстрационным залом в Москве обеспечивают станкостроительному концерну не только статус отечественного производителя, но и лидера инноваций на российском рынке.

    На сегодняшний день может быть произведена замена следующих узлов станка: шпинделей, ШВП, приводов, линеек, системы ЧПУ. Основываясь на требованиях и пожеланиях заказчиков, в результате проведенных работ оборудование приобретет новые качественные характеристики, связанные с увеличением его производительности, скорости и точности обработки, энергоэффективности, и в конечном итоге позволит с минимальными затратами выйти на качественно новый уровень производства в век цифровизации и стремительно развивающихся технологий.

    Автоматизация:
    больше добавочной стоимости благодаря внедрению систем автоматизации

    Image

    Технология полного цикла сборки, сборка шпинделя для станков локального производства

    и производство гидравлических систем стали основными этапами развития за последние два года

    Станки, оснащенные автоматизацией, являются обязательными составляющими цифрового завода, а значит, без них невозможно представить современное интеллектуальное сетевое производство. Компания DMG MORI продолжает считать цифровизацию стратегическим направлением, имеющим большое будущее. Как и все заводы концерна, завод в Ульяновске также играет важную роль в разработке и внедрении решений по автоматизации. Диапазон предлагаемых заводом услуг достаточно широк: от технических консультаций и расчета затрат до возможных модификаций используемых станков, включая установку и ввод в эксплуатацию. Эксперты в Ульяновске предлагают и другие решения по оптимизации производства, оснащение инструментом и обучение роботов, так что заказчики получают комплексное решение по автоматизации от одного поставщика. Свой опыт в области систем автоматизации компания DMG MORI продемонстрирует на примерах токарно-фрезерного центра CTX beta 800 TC с гибкой в эксплуатации системой Robo2Go и 5‑осевого фрезерного станка DMU 50 2‑го поколения с системой смены палет PH150.

    Image

    5-осевой фрезерный станок DMU 50 2-го поколения с системой смены палет PH150

    Image

    Рабочий процесс в системе Robo2Go 2-го поколения задается быстро и просто: специальной подготовки в области программирования роботов для этого не требуется

    АДДИТИВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО:
    четыре полные технологические цепочки для аддитивного производства с использованием сопла подачи порошка и порошковой камеры

    Уже более пяти лет компания DMG MORI успешно представляет на рынке технологию сочетания сварки лазерной наплавкой и резания металла на станках серии LASERTEC 3D hybrid. В дополнение к разработкам в области цифровых технологий для традиционного производства компания DMG MORI также стала производителем полной линейки оборудования для аддитивного производства. В ближайшие годы ожидается бурное развитие аддитивных технологий. Но это не станет неожиданностью для компании
    DMG MORI, обладающей линейкой оборудования в этой области. В то время как LASERTEC 65 3D предназначен исключительно для сварки лазерной наплавкой в качестве дополнения к имеющимся обрабатывающим центрам в цехе, серия LASERTEC SLM — DMG MORI на «Металлообработке» будет демонстрировать LASERTEC 30 SLM 2‑го поколения — расширяет линейку продукции, включив технологию селективной лазерной плавки в порошковой камере. Две последние серии также можно комбинировать с отдельными обрабатывающими центрами и токарными станками из линейки DMG MORI, чтобы создавать новые технологические цепочки.

    Image

    Для аддитивного производства в порошковой камере компания DMG MORI предлагает станок LASERTEC 30 SLM 2-го поколения

    Специально для применения в селективной лазерной плавке компания DMG MORI предлагает новое программное обеспечение «OPTOMET». Оно имеет алгоритмы самонастройки и обучения, которые рассчитывают необходимые параметры селективной лазерной плавки заранее в течение нескольких минут. Это означает, что толщину слоя, например, можно рассчитать свободно, что, в свою очередь, обеспечивает более быструю и, следовательно, более производительную постройку. «OPTOMET» также имеет базу данных материалов, которая позволяет операторам использовать материалы всех производителей без необходимости их предварительного тестирования. Открытая система также позволяет самостоятельно расширять базу данных на основе собственных экспериментов заказчика. «OPTOMET» может регулировать параметры таким образом, что свойства материала, такие как твердость, пористость и эластичность, могут быть изменены или оптимизированы.

    Мировой чемпионат по профессиональному мастерству WorldSkills 2019:
    компания DMG MORI поставит 46 станков для чемпионата в Казани

    Имея богатый опыт в организации образовательных программ, компания DMG MORI с 2013 г. является генеральным партнером движения WorldSkills в России, а с 2017 г. и глобальным партнером международного движения WorldSkills International. Партнерство подразумевает проведение специальных обучающих курсов для подготовки участников движения WorldSkills. Эффективность обучающих программ подтверждена на практике в обучающих центрах, сотрудничающих с компанией DMG MORI. Наилучшие результаты в таких компетенциях, как точение и фрезерование, на российских соревнованиях WorldSkills были продемонстрированы в образовательных учреждениях, оснащенных станками DMG MORI.
    В 2019 году мировой чемпионат по профессиональному мастерству WorldSkills пройдет в Казани. На правах платинового партнера компания DMG MORI предоставит 17 станков с ЧПУ DMU 50 2‑го поколения для фрезерования и 17 станков с ЧПУ CTX 310 ecoline для токарной обработки.

    Для компетенции «Командная работа на производстве» будут поставлены 9 станков DMC 635 V ecoline. Для соревнований по реверсивному инжинирингу и 3D-прототипированию DMG MORI предоставит 2 станка LASERTEC 30 SLM 2‑го поколения.
    И наконец, для отработки навыков и умений в рамках новой компетенции «Цифровая фабрика» станок CTX beta 800 TC будет оснащен системой автоматизации Robo2Go. ■

    ООО «ДМГ МОРИ Рус»
    125130, г. Москва, Старопетровский проезд, д. 1 А.
    Тел.: +7 (495)-139—74—11. Факс: +7 (495)-139—74—12.
    info@dmgmori.com#EMAIL%3Amailto%3Ainfo%40dmgmori.com#>,</em><br /><#link#www.dmgmori.com

    Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019