Страница 104

Домой Блог Страница 104

Обзор оборудования: металлические 3D-принтеры HBD

От

-

21.05.2019
0

В 2007 году китайская компания Shanghai Hanbang United 3D Tech Co., Ltd, известная под товарным знаком HBD, начала работать в сфере 3D-печати металлом. Имея опыт разработки оборудования и технических решений, компания вывела на рынок новое поколение оборудования для SLM-печати, а также свое собственное ПО. Компания HBD получила более 60 технических патентов и авторские права на 9 программ и на сегодняшний день имеет мощные ресурсы экспертной разработки. Богатый опыт работы на рынке услуг и инновационная концепция менеджмента позволили компании завоевать рынок и получить общественное признание.

«Терем3D» является официальным дистрибьютором оборудования HBD в России.
Сегодня 3D-принтеры HBD работают в таких сферах, как машиностроение, медицина и образование. Успешно применяются в ювелирной и даже в аэрокосмической отрасли.
Компания HBD работает со многими известными медицинскими учреждениями, которые используют 3D-принтеры для печати хирургических шаблонов, металлических имплантатов, пластин, соединяющих костные ткани, инструментов и других изделий, потребность в которых очевидна и растет с каждым днем. HBD планирует обеспечить медицинскую отрасль новейшими решениями цифровых технологий.

Аддитивные технологии позволяют сократить определенные циклы производства в машиностроительной отрасли, улучшить физико-механические показатели изделия, уйти от логистики склада и сборочных конвейеров. Уже сейчас на современных производствах существуют полностью автоматизированные линии производства с применением аддитивных технологий. Эти технологии уже прочно вошли в жизненный цикл современного производства.
Современное образование конструктора, технолога, ювелира и многих других профессий невозможно без понимания современных методов производства. Металлические аддитивные машины входят в современный процесс производства, и специалисты, работающие с этим оборудованием, начинают свой путь в учебных заведениях с освоения данной технологии. Металлические аддитивные машины компании HBD применяются как на производстве, так и в учебном процессе, что позволяет сотруднику, получив образование, сразу внедряться в работу.

Области применения 3D-принтеров HBD:

1. Производство изделий с уникальными каналами охлаждения и фильтрации
2. Медицинские изделия
3. Функциональные изделия
4. Построение изделий со сложной структурой топологической оптимизации
5. Научные исследования
6. Прототипы и запасные части

Преимущества 3D-принтеров HBD:

1. Сокращение времени производства:
— титановых изделий;
— изделий со сложной конфигурацией;
— изделий, которые невозможно изготовить иными технологиями.

2. Уменьшение массы изделия:
— сокращение массы за счет топологической оптимизации;
— дизайн.

3. Металлические принтеры HBD работают с 90% металлов и сплавов.

4. Аддитивные машины HBD работают по открытой технологии 3D-печати. Иными словами, если в процессе производства требуется использование металла, с которым 3D-принтер еще не работал и в нем отсутствуют соответствующие настройки для работы именно с этим материалом, технолог сможет самостоятельно подобрать режим для него и подготовить оборудование к дальнейшей работе. Эту возможность предоставляют далеко не все производители металлических 3D-принтеров. Даже гиганты металлической 3D-печати предпочитают делать настройки оборудования самостоятельно по запросу клиентов. Напротив, компания HBD не только продает аддитивные машины, но и готовит производственных специалистов к автономной работе с ними.

5. Доступная цена аддитивных машин HBD по сравнению с их американскими и европейскими аналогами. При этом комплектующие для них компания HBD приобретает в Европе, США и Японии.

6. Поддержка в России. «Терем3D» является официальным представителем HBD в России и всегда оказывает качественную и оперативную помощь своим клиентам. ■

Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

Демонстрация возможностей

От

-

21.05.2019
0

В рамках выставки 3D Print Expo, проходившей в октябре в Москве в КВЦ «Сокольники», редакция поинтересовалась, что нового и интересного в области 3D-печати и 3D-сканирования предлагается потребителю на российском рынке. Что же увидели посетители?

3D-принтеры

На вопросы о самом интересном большинство экспонентов с готовностью демонстрировали представленное на стендах оборудование и материалы, в т. ч. новинки от отечественного производителя.
Фирма Vortex из Сургута показывала 3D-принтеры собственной разработки и производства: модели DUAL и GIANT (рис. 1). Наличие двух печатающих головок позволяет изготавливать на них двухцветные детали или детали со сложными поддержками, когда поддержки печатаются водорастворимым материалом, а изделие основным. Маленький DUAL имеет диаметр 320 мм и высоту печати до 55 см, большой GIANT — диаметр 55 см и высоту печати до 95 см. Как инновационные составляющие для дельта-принтеров были обозначены: достаточно легкая головка, система переключения головок по высоте и полностью автоматизированная система калибровки.

Рис. 1. <img alt="выставка 3D Print Expo" height="357" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_1_pa120225_at_2_2019-400×357.jpg" width="400" />

3D-принтеры также с двумя экструдерами: Pro2 и Pro+2 известного китайского разработчика RAISE3D — демонстрировались на стенде ООО «Цветной мир» (область построения соответственно 305×305×300 мм и 305×305×605 мм, разрешение печати — 0.01 мм). Принтеры отличаются высокой производительностью, а также широким диапазоном применяемых материалов, что достигается за счет специальной конструкции экструдера и его нагревом до 300°С.
Возможности принтера Her-cules STRONG DUO с новой двухэкструдерной печатающей головкой производства компании IMPRINTA демонстрировал уникальный мотоцикл от Vizuit lab (компания занимается кастомизаций мотоциклов). Vizui Lab использует печать для двух целей: прототипирование и тестирование деталей перед финальным производством из металла и для печати деталей, которые не находятся под нагрузкой: корпуса под электронику, декоративные крышки, накладки и др. Что касается данной модели принтера, то она имеет новые системы автоматической калибровки от положения высоты сопел до калибровки плоскости стола, увеличенную точность позиционирования, систему контроля пластика в катушке.

В новинке от компании Cyber — 3D-принтере Dragon ориентир был взят на быстроту и качество. Печать реализована двумя независимыми экструдерами на одной оси X. Помимо быстрого переключения материалов это дало дополнительную функцию параллельной печати — двух деталей за время печати одной. Закрытый корпус с пространственной рамой обеспечивает хорошую жесткость и позволяет печатать конструкционными материалами с усадкой.
На стенде Maestro были представлены две новые модели. Задачей маленького принтера Honey было сделать доступной покупку для дома, но при этом он, как и базовая модель Maestro Classic, имеет датчик движения филамента и юстировку стола. Также был представлен будущий флагман с двумя печатными головками. Помимо упомянутых технологий, в модели предусмотрена система резервирования питания, новый контроллер управления, цветной экран, поддержка USB, встроенный Wi-Fi модуль. В процессе разработки удаленная система мониторинга и управления через Интернет, предусматривается установка камеры для получения слайдов с печатного стола.

Новинка от Picasso — машина VC Picasso имеет большую область печати 360×360×610 мм, автоуровень стола, автоматизированную систему профилей, как у всех принтеров серии Х. Пока печать осуществляется одним материалом, но готовится двухсопельный вариант.
В новом принтере Magnum Creative 2 (рис. 2) улучшен и упрощен процесс печати двумя соплами, время переключения между которыми не более 0,5 с. Для удобства эксплуатации добавлена полуавтоматическая калибровка высоты и расстояния между соплами. Обновленное программное обеспечение дает большую скорость и лучшее качество печати по сравнению с моделью PRO. Размер области построения 245×170×170 мм.

Рис. 2. <img alt="принтер Magnum Creative 2" height="279" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_pa120470_at_2_2019-300×279.jpg" width="300" />

Ключевой особенностью нового 3D-принтера PrintBox3D White является полностью закрытая камера с принудительным обдувом. Таким образом, в камере 3D-принтера создается наилучший температурный баланс для печати высокотемпературными пластиками. Для данной модели был разработан новый экструдер, который стал значительно легче предшественника. Облегчена процедура его прочистки. Появился датчик наличия нити. Размер рабочей камеры: 220×210×230 мм.

Компания «Электропривод» представила 3D-принтер SkyOne на основе механики Коскара (рис. 3). На сегодняшний день таких принтеров в мире никто не производит. В чем основное преимущество? Принтер получился достаточно компактным при стандартных параметрах печати. Снимая стол, можно добиться минимального габарита для хранения. Принтер не имеет узлов, подверженных временной деформации.

Рис. 3. <img alt=" 3D-принтер SkyOne" height="400" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_4_pa120312_at_2_2019-333×400.jpg" width="333" />

Новый продукт на рынке — 3D-принтер, печатающий глиной, представляла компания «Робокинетика». Также компания предлагает 3D-принтеры Delta с Mixing- экструдером, который позволяет смешивать в необходимых пропорциях в процессе печати сразу два или три филамента одного материала разных базовых цветов. Таким образом, в изделии можно получить оттенки этих цветов и новые цвета.

На стенде ООО «АМ-КОР» — официального представителя XYZprinting (Тайвань) — показывали первый в мире доступный 3D-принтер с возможностью полноцветной печати daVinci Color (рис. 4), сочетающий процессы струйной и 3D-печати на базе технологии FFF (Fused Filament Fabrication). Принцип действия следующий: струйная печатная головка наносит чернила CMYK на специальную абсорбирующую нить CPLА, позволяя создавать изделия с миллионами оттенков. Область печати данной модели имеет размеры 200×200×150 мм, точность позиционирования по оси Z — 0,4 мкм, по осям X и Y — 12,5 мкм, толщина слоя 100–400 мкм, что позволяет создавать достаточно объемные и точные полноцветные 3D-модели.

Рис. 4. <img alt="3D-принтер с возможностью полноцветной печати daVinci Color" height="258" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_5-1_pa120236_at_2_2019-400×258.jpg" width="400" /> <img alt="3D-принтер с возможностью полноцветной печати daVinci Color" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_5-2_pa120241_at_2_2019-126×300.jpg" width="126" />

Промышленные 3D-принтеры, работающие по технологии FDM, были представлены двумя компаниями Nissa Digispace — дилером компании Stratasys (на стенде демонстрировалась модель Srtatasys F370 с рабочей зоной 356×254×355 мм) и российским производителем компанией Total Z (на стенде демонстрировалась модель ANYFORM 450 PRO с размерами рабочей зоны 450×450 мм — рис. 5). Кроме того, на стенде Nissa Digispace были показаны FDM-принтеры Maker Bot — модели Replicatior+ и Replicator
Mini+ c рабочими зонами 295×195×165 мм и 101×126×126 мм соответственно.

Рис. 5. <img alt="модель ANYFORM 450 PRO" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_6_pa120321_at_2_2019-224×300.jpg" width="224" />

Единственный на выставке SLM-принтер печати по металлу демонстрировался отечественной компанией ООО «Эксклюзивные решения» (3DSLA.RU). По заявлению производителя, платформа собственной разработки позволяет быстро изготавливать принтеры с любыми разумными зонами построения (вплоть до 900×900×1000 мм), устанавливать лазерные источники разной мощности и создавать решения с несколькими синхронно работающими сканаторами. Данные машины работают не только с порошками сферической формы, но и несферическими, которые дешевле в 2–4 раза. Программное обеспечение Triangulatica собственной разработки позволяет производить подготовку печатных столов, расставлять поддерживающие структуры в автоматическом режиме, формировать стратегии печати различными материалами и др.

Группа компаний ISL вместе с Московским государственным университетом пищевых производств занимается разработкой инновационных пищевых 3D-принтеров. Исследуются разные материалы, режимы их подачи, температурные параметры. На выставке демонстрировалась концепт-модель, первый 3D-принтер предполагается выпустить в течение года. Среди используемых материалов: шоколад, глазурь, тесто, пюре.
А на стенде интернет-магазина 3D ARTEL уже можно было увидеть результаты печати на кофейной пенке, коктейлях и десертах.
И конечно, были другие экспонаты и экспоненты, в т. ч. интернет-магазины, предлагающие китайское оборудование.

Сканеры

Сканеры Range 3D Vision производятся в России. Пользователю предлагаются две модели: Spectrum и Pro. Гибкое оборудование отличается точностью и детализацией и позволяет сканировать как миниатюрные (менее 3 см), так и крупные (от 1 м) объекты.
На стенде компании Terem3D демонстрировали возможности 3D-сканеров фирмы THOR (рис. 6). По заявлению компании, это первый ручной 3D-сканер, который может оцифровать практически все: от монеты до трактора. Все, что нужно сделать — выбрать нужную линзу — одну из трех. Запатентованное аппаратное и программное обеспечение позволяет получать наилучшие результаты даже при сканировании сложных объектов с острыми краями или блестящими, тонкими стенками. Точность модели Mini — до 40 мкм, Midi — до 70 мкм, Maxi — до 150 мкм.

Рис. 6. <img alt="Сканеры Range 3D Vision" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_8_pa120251_at_2_2019-162×300.jpg" width="162" />

В зоне арт-галереи компания Texel представляла новую версию 3D-сканера, благодаря которому можно сделать трехмерную модель человека за 30 секунд. Были показаны две модели: компактный Texel Portal MX и полноразмерный Texel Portal BX.

Материалы

На стенде производственной компании REC обратили внимание на перспективные гибкие материалы для 3D-печати: упругий Flex, похожий по свойствам на гибкую резину Rubber, а также самый эластичный и износостойкий в линейке компании Sealant, который также отличается высокой химической стойкостью к маслам, бензинам, щелочам и некоторым кислотам.
Представитель компании Print Product прежде всего выделил Flex hard (устойчив к воздействию ультрафиолета, растворителей и при этом подвергается механической обработке), ADS V‑0 — трудногорючий ABS, поликарбонат PC для печати прочных изделий.
Компания Filamentarno демонстрировала новый материал для печати восковых моделей (восковок). Выполненные из него изделия без изменения технологии можно использовать для любого литейного процесса, обеспечивая максимальное удешевление в изготовлении мелкосерийных и единичных изделий.
Также здесь были показаны и другие интересные материалы.

Угленаполненный полиуретан TOTAL CF‑5 — материал с очень низкой усадкой, высокой термостойкостью и высокой износостойкостью — предназначен для печати конечных изделий: шестерен, деталей корпусов механизмов. Материал PROFLEX специально изготовлен для печати художественных изделий (как, например, ростовые кук-лы, представленные на выставке). Выпускается он в двух цветах и, в отличие от большинства FLEX-материалов, подвергается химической постобработке. Для печати легковесных конструкций подходит угленаполненный композит AEROTEX‑2, который вспенивается в процессе печати. Плотность материала после печати порядка 0,8 гр./см3. В процессе возможно регулировать плотность и твердость структуры.

Интересные приложения

Для работы на стенде российского производителя материалов Print Product были приглашены клиенты компании, которые проиллюстрировали различные направления применения 3D-печати. Так, компания My3DSHoes продемонстрировала работу фабрики по производству индивидуальной обуви. Помимо печати индивидуальной стельки и других частей обуви в компании разработаны оригинальные технологии приклеивания различных материалов на напечатанные части для обеспечения комфорта.

Рис. 7. <img alt="выставка 3D Print Expo" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_expo_10_pa120347_at_2_2019-400×300.jpg" width="400" />

Представители строительной индустрии — компании 3DSHOP и «ПЫЛИ НЕТ» для начала использовали аддитивные технологии для собственных нужд, производя продукцию, которую было затруднительно приобрести на рынке: кожуха на болгарки для подсоединения к пылесосу, сепараторы на болгарки и др. — сборные и разборные изделия различной формы и функциональности. Позже из этого выросло отдельное направление, включая интернет-магазин и производство собственных принтеров больших размеров. Интересной разработкой компании стал новый композит (напечатанная сетка, покрытая термоизолирующим слоем типа вспененного полиэтилена). Лист из этого композита при нагревании посредством кипятка или сухого воздействия до 90 градусов можно формовать. За счет термоизолированного слоя нагретый материал не обжигает (температура внешнего слоя 30–35 градусов), тепло сохраняется внутри. Причем материал остается пластичным не 10–15 секунд, а минуту — полторы. Это достаточное время, чтобы, например, отформовать его для применения в травматологии взамен привычного гипса или дорогостоящих зарубежных материалов.
Украшением выставки, конечно, стали необычные экспонаты арт-галереи: куклы «Оникс», кукла «Рептилоид», динозавр с подвижной челюстью, четырехметровая статуя «Девушка с веслом».

Победители

В рамках выставки традиционно был оглашен список призеров премии 3D Print Expo Awards — самых влиятельных компаний года в сфере аддитивных технологий. Организаторами данного мероприятия выступают компании Smile Expo и SIU System.

В этом году номинациями были отмечены компании:
3DSYSTEMS. PRO — бренд года; 
MЗТО — лучший отечественный производитель 3D-принтеров; 
VORTEX — лучшая инновационная компания года; 
CYBERON — лучшая разработка года; 
TEREM 3D — самый востребованный производитель расходных материалов; 
RANGEVISION — Лучшая компания по 3D-сканированию объектов; 
TOP3DSHOP — лучший интегратор 3D-оборудования по аддитивным технологиям и цифровому производству; 
MAESTRO — новичок года.

В рамках деловой программы

Экспозиция выставки была по традиции дополнена насыщенной деловой программой, где можно было не только получить информацию, но и приобрести новые навыки. В зоне лектория, который состоялся при поддержке RENA SOLUTIONS, обсудили новинки, изменения, нововведения в сфере аддитивных технологий (рис. 7). Среди тем выступлений можно отметить: интеллектуальные права в 3D, интеграция аддитивных технологий в производства, применение 3D-печати песчаных
форм и моделей для литья по выплавляемым моделям, моделирование процессов 3D-печати, 3D-печать композитами и др. Были проведены круглые столы на темы: «Подготовка кадров для индустрии аддитивных технологий»; «Лучшие практики по внедрению аддитивных технологий в 2018 году». В ходе питч-сессии компании-экспоненты выступили с короткими презентациями своих продуктов, представили свои бренды и рассказали о последних разработках в индустрии. Желающие смогли принять участие в мастер-классе от 3Dmaker и нарисовать фигурку из ABS-пластика с помощью 3D-ручки. Прошли мастер-классы и от компании PICASO 3D, в ходе которого посетители осваивали навыки 3D-моделирования, 3D-печати и 3D-сканирования.

Интерес к аддитивным технологиям и их новым приложениям в различных отраслях неизменно растет. А выставка 3D Print Expo — одна из ведущих площадок, отражающих новые тенденции и течения в этом направлении. И статистика тому подтверждение — в этом году ее посетили 3000 гостей. ■

Автор Татьяна Карпова

Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

Аддитивное производство: что нового?

От

-

20.05.2019
0

Размер текста ограничен 32 К

Развивающийся проект

От

-

20.05.2019
0

Международный проект 3D fab+print Russia в рамках выставки interplastica, включающий конференцию и выставочную экспозицию по аддитивным технологиям в промышленности, уже в третий раз был представлен в Москве в ЦВК «Экспоцентр» и традиционно привлек внимание посетителей выставок interplastica и upacovka. По статистике, в 2019 году 17% общего числа посетителей, а это 24 950 человек, проявили интерес к аддитивному производству и 3D-печати, 53% интересующихся посетили 3D fab+print Russia, 95% из них остались довольны проектом. Организаторами мероприятия выступили «Мессе Дюссельдорф ГмбХ», «Мессе Дюссельдорф Москва» и ООО «Современное оборудование».

По данным, приведенным на конференции в докладе Дмитрия Трубашевского (ООО «Современное оборудование») развитие аддитивных технологий идет быстрыми темпами. Так, в 2018 году в этот сегмент рынка в мире было инвестировано $13,8 млрд, в 2019 году планируется рост приблизительно на 19%, к 2022 году объем инвестиций составит порядка $22,7 млрд. Что касается российского рынка, то можно отметить, что в стране имеется значительный научный потенциал, разработаны отечественные 3D-принтеры промышленного класса, производители металлопорошков существенно повысили их качество, промышленные потребители постепенно начинают понимать преимущества 3D-печати и переходят к производству конечных функциональных изделий. И, несмотря на то, что российский рынок составляет менее 1% мирового, прослеживается устойчивый рост: в 2018 г. по сравнению с 2017 г. на 15% до 6 млрд рублей, ожидаемый в 2019 году — 20%, что соответствует мировым тенденциям.
В течение трех дней в ходе конференции пятьдесят докладчиков из России, Польши, Германии, Нидерландов, Швеции рассказывали о достижениях своих предприятий, анонсировали новые технологии, оборудование, материалы, программное обеспечение и делились опытом применения аддитивных технологий для решения разного рода задач, подтверждая данную статистику. Вот буквально некоторые примеры, демонстрирующие актуальность поставленных и решенных задач.

<img alt="Международный проект 3D fab+print Russia " height="261" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_fab_print_p1290196_at_2-2019-400×261.jpg" width="400" />

ООО «Титан-Авангард» выступил с разработкой 3D-принтера Additive Solutions D250. Особенностью оборудования является полностью открытая платформа, а минимизация последствий расфокусировки лазерного луча была уже высоко оценена зарубежными коллегами. ГК «Лазеры и аппаратура» совместно с Научно-производственным центром газотурбостроения разработала лазерную машину МЛ7 для ремонта деталей газотурбинных двигателей по технологии лазерного осаждения и наплавки металлическими порошками (скорость построения 0,6 м/сек), проводится отработка технологии. ООО «Русские механизмы» анонсировало выпуск принципиально нового SLS-принтера, который позволит увеличить скорость печати в разы. Также компания совместно с Институтом химической физики РАН ведет работу по разработке новых отечественных материалов для принтеров собственного производства. От ООО «Эксклюзивные Решения» не только были представлены SLM-принтер Russian SLM FACTORY и программное обеспечение Triangultica, но и был сделал громкий анонс российской технологии на новых физических принципах. В немецкой компании BigRep разработали технологию дозирующих экструдеров, которая решает проблему контроля объема поступающего пластика при традиционной технологии FDM. Технология позволяет не только управлять резким изменением направления движения экструдера, например при печати углов, но и мгновенно прекращать или возобновлять подачу пластика. Благодаря этому стало возможным повышение производительности в 5–10 раз.
Специальный приглашенный гость — директор по продажам GEFERTEC GmbH Ребекка Юртц рассказала о новом направлении в производстве крупногабаритных изделий — технологии 3DMP, которая представляет собой печать металлической проволокой методом дуговой сварки.

<img alt="Международный проект 3D fab+print Russia " height="325" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/3d_fab_print_p1290300_at_2_2019-400×325.jpg" width="400" />

В АО «ОДК-Авиадвигатель» в 2018 г. была внедрена новая технология — микроплазменная наплавка, назначение которой — ремонт деталей авиадвигателя, в т. ч. сложнопрофильных и тонкостенных. К ее преимуществам относятся минимальное термическое воздействие, малые остаточные деформации, отсутствие разработки управляющих программ ЧПУ и необходимости изготовления технологической оснастки.
Сотрудники ФГУП «ВИАМ» разработали эффективный процесс постобработки, состоящий из трех этапов: это гидроабразивная обработка и прокачка для сложных каналов, которые требуют постоянной циркуляции, виброгалтовка, электрохимическое и электроплазменное полирование. Такая трехступенчатая обработка позволяет обеспечить чистоту поверхности до уровня 1.
В АО «ПОЛЕМА» получены новые порошки CompoNiAl-M5—3, суперинварные сплавы, сплавы высокой энтропии, жаропрочные и жаростойкие сплавы. В Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х. М. Бербекова разрабатываются суперконструкционные полимеры, в т. ч. наполненные рублеными углеволокнами.
В ассортименте компании «КЕН-ТАЧ.РУ», которая начинала свою деятельность с прототипирования, доля создания конечного продукта достигла 30%. Компания активно развивает проект по изготовлению индивидуальных протезов «Моторика», который за 3 года прошел полный цикл от идеи и эскизов до открытия шоу-румов в Европе и Азии.
И это далеко не все, о чем узнали участники конференции. О разработках нового оборудования говорили представители EOS и АБ «Универсал», ООО «Электропривод», «Цветной мир», Picaso 3D и др. Имитационному моделированию были посвящены доклады компаний: MSC Software, Siemens, Autodesk, Московский авиационный институт. Не остались в стороне и вопросы контроля (Volume Graphics, RENA SOLUTIONS), сканирования (iQube, «Инженерный консалтинговый центр»), роботизации в аддитивном производстве (ООО «Центр СПРУТ-Т») и др.
Российский рынок нуждается в отраслевых интеграторах, хорошо разбирающихся как в классических, так и новых технологиях, готовых предложить комплексное решение совокупности программных и технологических средств. На конференции выступили со своими наработками: ООО «Русатом — Аддитивные технологии», ООО «ТИК «ЛВМ АТ», ООО «ФИТНИК», ООО «Современное оборудование» и другие. И конечно, в ряде докладов была подчеркнута необходимость подготовки кадров.
Новыми форматами конференции в дополнение к докладам стали мастер-классы и 3D-батлы «Лучшие против лучших». В рамках мастер-классов были рассмотрены возможности программного обеспечения Sigimat Additive Manufacturing при производстве изделий из пластика (ООО «Эм-Эс-Си Софтвэр РУС»), процесс сканирования (iQB technologies), работа с 3D-принтерами Anisoprint Composer (ООО «Анизопринт»). В ходе батлов участники не только рассказали о своем пути в индустрии 3D-печати, но и подняли проблемы производителей отечественного оборудования, связанные с его внедрением в промышленности, конкуренцией, недостаточной государственной поддержкой и рисками небольших коллективов, выступающих с инициативами и вложивших средства в разработки и вспомогательное оборудование. Яркие выступления подготовили от компаний—производителей промышленного оборудования для печати металлами Денис Власов, ООО «Эксклюзивные Решения», и Владимир Карапетьянц, АО «Лазерные системы», а от компаний производителей материалов Дмитрий Миллер, ООО «РЭК», и Денис Берчук, Bestfilament.
Дополнением к конференции стала выставочная экспозиция, где с учетом тематики выставки interpastica прежде всего демонстрировалось оборудование, работающее по технологии FFF/FDM с полимерной нитью, оснащенное одним или двумя экструдерами отечественного или зарубежного производства.
В 2020 году проект 3D fab+print традиционно будет приурочен к выставке interplastica, которая пройдет в ЦВК «Экспоцентр» с 28 по 31 января. ■

Татьяна Карпова

Источник журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

Печать изделий методом лазерного спекания полиамидных порошков от компании ООО «АМ-КОР»

От

-

20.05.2019
0

Компания XYZprinting, входящая в холдинг New Kinpo Group, мировой лидер в области настольной 3D-печати*, в 2018 году объявила о выходе на рынок профессиональной 3D-печати. В рамках ведущих мировых выставок Rapid3D + TCT и Formnext была представлена широкая линейка новейших 3D-принтеров, в том числе революционные устройства со скоростью печати до 1 см в минуту, что в 40 раз быстрее, чем существующие технологии.
В рамках развития «Индустрии 4.0» многие производители планируют или уже развивают аддитивное производство. Крупнейшие мировые компании и корпорации, такие как General Electric, Airbus, BMW, VW и многие другие, вкладывают в создание центров 3D-печати миллионы и миллиарды долларов. Многие производители используют новые технологии уже не только на этапе проектирования и при создании концептов, а идут дальше, создавая на 3D-принтерах производственные оснастки, отдельные запчасти и даже ответственные элементы, такие как лопатки турбин, топливные форсунки авиадвигателей или тормозные суппорты.

При создании центров аддитивного производства заказчики сталкиваются с двумя важными факторами: стоимость оборудования профессионального класса и скорость, с которой это оборудование позволяет создавать конечные изделия.
Для печати изделий методом лазерного спекания полиамидных порошков XYZprinting предлагает модель MfgPro230 xS.

Этот высокопроизводительный SLS 3D-принтер является самым доступным устройством в своем классе, имеет камеру печати объемом 230×230×230 мм и позволяет создавать точные детали промышленного качества. Устройство использует СО₂-лазер мощностью 30 W, что позволяет работать с широким спектром расходных материалов, в том числе белым, натуральным и черным PA‑12, TPU, PMMA, а благодаря открытой системе пользователь не ограничен в используемых материалах.

Проблему скорости получения конечных изделий XYZprinting предлагает решить с помощью сверхбыстрых 3D-принтеров моделей MfgPro700 xPF и MfgPro1600 xPF.

Оба устройства построены на технологии LSPc (Lubricant Sublayer Photo-curing), обеспечивающей вертикальную скорость построения до 1 см в минуту, что делает их в 40 раз быстрее аналогов. Это серьезный шаг на пути к реальному серийному производству готовых изделий с помощью аддитивных технологий.
Производителем разработаны и адаптированы фотополимерные смолы с различными свойствами, позволяющими осуществлять печать как прототипов, так и конечных изделий с техническими характеристиками не уступающими изделиям, изготовленным из традиционных пластиков.

Более подробно узнать о новейших решениях XYZprinting для профессиональной 3D-печати вы можете, обратившись к официальному дистрибьютору на территории Российской Федерации и стран СНГ компании «АМ-КОР».

<img alt="" height="63" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/am_kor_logo_at_2_2019-200×63.jpg" width="200" />

ООО «АМ-КОР»
Москва, проспект Маршала Жукова, д. 1, стр. 1
Телефон: +7 (499) 678—123—5
E‑mail: info@am-core.ru#EMAIL%3Amailto%3Ainfo%40am-core.ru#> <#link# www.am-core.ru

Источник: журнал «Аддитивные технологии» № 2-2019

Основные тенденции российского рынка металлических порошков для аддитивных технологий

От

-

29.01.2019
0

Как известно, мировой рынок аддитивных технологий развивается стремительными темпами — за последние 5 лет он вырос более, чем в 3,5 раза. Объем рынка в 2017 г. оценивается в 7 млрд долл., рост к предыдущему году составил 21%.

Подавляющее большинство 3D-принтеров работает с полимерами и композициями пластиков. Доля металлических порошков составляет в настоящее время 20%, однако этот сегмент увеличивается чрезвычайно активно.

По данным Wohlers Associates, в 2017 г. реализовано 1768 единиц оборудования, работающего на металлических порошках, это на 80% (!) выше уровня предыдущего года (рис. 1).

Рис. 1. Динамика продаж в мире 3D-принтеров для металлических порошков в 2010–2017 гг., единиц

Интенсивное использование аддитивных технологий в России сдерживается отсутствием отечественных 3D-принтеров. Хотя имеются уже опытные образцы и целый ряд организаций занимается разработкой подобного рода аппаратов.
По данным ИГ «Инфомайн» на основе детального анализа таможенной статистики, за период с 2009 г. — 1 полугодие 2018 г. Россия импортировала 51 установку для аддитивных технологий на металлических порошках (на сумму около 21 млн долл.).
При этом характерен волнообразный характер поставок, максимальным уровнем характеризовался 2015 г., когда импорт достиг 12 единиц данного оборудования. В 1‑м полугодии 2018 г. было поставлено 8 принтеров, не исключено, что по итогам текущего года будет установлена новая планка.
Всего в Россию осуществлялись поставки оборудования 11 компаний, среди них лидируют две компании — Concept Laser и EOS. Доли этих компаний составили соответственно 40% и 30%.Общим требованием к порошкам для 3D-принтеров является сферическая форма частиц. Это связано с необходимостью компактного укладывания в определённый объем и обеспечения текучести порошковой композиции в системах подачи материала с минимальным сопротивлением.
В разных машинах используются порошки различного фракционного состава. В частности, для машин Consept Laser дисперсность порошка лежит чаще всего в пределах 25–52 мкм при d50 (средний диаметр частиц), равном 27 мкм.
Развитие аддитивных технологий привело к существенному расширению номенклатуры металлических порошковых материалов. В настоящее время предлагаются десятки видов разнообразных композиций: от обычных конструкционных сталей до жаропрочных сплавов и драгметаллов. При этом, по оценкам западных экспертов, в настоящее время по объёму использования превалируют порошки легированной и нержавеющей стали (около 50%).
Разные компании — производители 3D-принтеров предписывают работу с определённым перечнем материалов, обычно поставляемых самой этой компанией. Хотя надо отметить, что на текущий момент не существует общих требований к металлопорошковым композициям, применяемым в аддитивных технологиях.

Рис. 2. Структура импортных поставок металлических порошков для аддитивных технологий по видам в 2009 — 1 полугодие 2018 гг., %

В настоящее время российские предприятия используют во многом импортные порошки, поставляемые, главным образом, компаниями — производителями установок. По данным «Инфомайн», за период с 2009 г. по 1 полугодие 2018 г. Россия импортировала около 18 т металлических порошков для использования в аддитивных технологиях (на сумму около 2,4 млн долл.). При этом характерным является тренд на рост импортных поставок порошков, в 2017 г. они выросли до 5,3 т, в 2018 г., исходя из уровня 1‑го полугодия, импорт может составить до 6 т.
Характерной тенденцией является достаточно резкое колебание поставок различных видов порошков в течение данного рассматриваемого периода. В частности, в 2017 г. основной объем поставок пришёлся на кобальтовый порошок (свыше 40%).
В сводной структуре преимущественные поставки в натуральном выражении пришлись на железные порошки (около 52%). В структуре импорта в стоимостном выражении превалируют титановые порошки — 38%.
Следует сделать оговорку, что импортируются в основном порошки сплавов (в частности, титан—алюминий—ванадий, кобальт—хром и т. д.), но в данном случае речь идёт об основном компоненте порошка.
География поставок импортных металлических порошков ограничена небольшим количеством стран, среди которых по объёму превалируют Германия и Великобритания, суммарная доля которых составляет 77%. Лидирует три компании — EOS, LPW Technology и Concept Laser. Суммарно на их долю в рассматриваемый период пришлось около 78% всех поставленных в Россию порошков.

Рис. 3. Цены на отдельные марки импортируемых порошков для 3D печати, долл/кг

Средние импортные цены на импортируемые порошки для 3D сильно колеблются в зависимости от объеёма партии, условий поставки, состава порошка и его крупности. В частности, для титановых порошков этот диапазон составлял от 265 до 1543 долл./кг, для никелевых порошков — от 48 до 256 долл./кг.
Цены одних и тех же производителей на одинаковые марки порошков, наоборот, характеризуются довольно стабильным уровнем. В частности, цена порошка титанового сплава TiAl6V4 производства Concept Laser около 500 долл./кг, порошок легированной стали EOS 123–129 долл./кг, порошок алюминиевого сплава Al-Si-Mg Concept Laser — от 87 до 99 долл./кг.
Среди импортёров металлических порошков для аддитивных технологий 29 российских компаний, среди них много торговых фирм. По объёмам поставок следует выделить московские компании — Инженерная фирма «АБ Универсал», «Нисса Диджиспейс» (дистрибьютор Concept Laser), «СпецМеталлМастер» и «Неовейтус».
Среди промышленных предприятий — «Новомет—Пермь» (Пермь), «ОДК-Сатурн», «ОДК-Авиадвигатель» (Пермь). Правда, «ОДК-Авиадвигатель» в последние годы напрямую порошки не импортирует.
«Новомет—Пермь» является единственным промышленным предприятием, которое регулярно закупает импортные порошки (из легированной стали компании EOS). На предприятии действует 3 установки прямого лазерного спекания этой компании, с их помощью изготавливают объёмные модели основных частей погружных насосов.
По нашим оценкам и расчётам, доля импортных порошков для 3D-печати в 2017 г. составила 67% и имеет тенденцию к снижению. Это связано с активизацией ряда российских производителей.
Крупномасштабное производство металлических порошков для аддитивных технологий имеет только ОАО «Полема» (Тульская область). Предприятие ведёт работы по адаптации своих технологий получения металлического порошка под требования аддитивных технологий (морфология, фракционный состав и т. д.) и производит порошки для аддитивных технологий с 2014 г. По нашим данным, предприятие производит для 3D кобальт-хромовые и хром-никелевые порошки, а также порошки из нержавеющей стали.
Среди реальных производителей также следует отметить, конечно, ВИАМ (порошки жаропрочных сплавов), установка по выпуску железных порошков запущена на Ашинском металлургическом заводе, есть мощности по выпуску титановых порошков компании «Нормин», также имеются установки титановых гранул методом распыления на ОАО «Композит» и ВИЛС. Часть компаний находится на стадии получения опытных образцов порошков, целый ряд заявил о своих планах и намерениях.
Среди основных потребителей порошков — «ОДК-Авиадвигатель», «ОДК-Сатурн» и ВИАМ, имеющие уже по 3–5 аддитивных аппаратов. В частности, ОАО «Авиадвигатель» с 2011 г. использует для ремонта деталей метод лазерной наплавки (LMD), также освоено выращивание металлических деталей по технологии селективного лазерного плавления (SLM). Предприятие использует титановые, никелевые, стальные, кобальт-хромовые порошки, при этом для лазерного плавления требуется порошок диаметром 10–63 мкм, для наплавки — 40–80 мкм.
Таким образом, вышесказанное убедительно свидетельствует о том, что российский рынок порошков для аддитивных технологий стремительно формируется и развивается, и это внушает определённый оптимизм.

И.М. Петров, доктор технических наук, генеральный директор ООО «Исследовательская группа «Инфомайн»

Источник: журнал «Аддитивные технологии» № 1-2019

Аддитивные или субтрактивные технологии? Опыт использования CAD/CAM/CAPP-системы в общем и дополнительном образовании

От

-

29.01.2019
0

В преддверии конца второго десятилетия XXI века, как и двадцать лет назад, на страницах печатных и электронных изданий, в докладах ведущих специалистов страны на семинарах, конференциях и симпозиумах по-прежнему среди ключевых проблем развития промышленности России не теряет актуальности и остается неизменной в формулировке проблема нехватки высокопрофессиональных кадров — «кадровый голод». В чем же реальная проблема? Несовершенство системы профессионального образования? Недостаток учреждений среднего профессионального и высшего образования политехнической направленности? Недостаток высокопрофессиональных преподавателей в этих учреждениях?
Нет. Проблема российского профессионального образования политехнической сферы кроется в разрыве между требованиями федерального образовательного стандарта к выпускникам общего образования и необходимым уровнем подготовки абитуриентов учреждений СПО и вузов для успешного освоения программ профессиональной подготовки.
В федеральном государственном образовательном стандарте общего образования не предусмотрены дисциплины, обеспечивающие организацию планомерного и комплексного развития компетенций обучающихся, которые позволят выпускникам школ сделать осознанный выбор профессии политехнической направленности.
Силами учреждений дополнительного образования такая проблема не решается в силу разрозненности получаемых учащимися знаний, умений и навыков и отсутствия возможности самостоятельно выстроить целостную систему знаний.
Даже если учреждение общего образования имеет в своем составе структурные подразделения дополнительного образования, по-прежнему остается очень много нерешенных вопросов. Основные из них:
• Чему обучать?
• Какие методические материалы использовать в процессе обучения?
• На какой материальной базе организовывать практическую часть образовательного процесса?
Оптимальным решением первого вопроса подготовки учащихся является многоуровневая межпредметная интеграция образовательных программ общего и дополнительного образования с применением универсального инструментария современных средств автоматизации проектирования и изготовления изделий.
Проблема нехватки методических материалов для довузовской подготовки становится очевидна любому человеку, набравшему в произвольной поисковой системе пару запросов:
• «лабораторные работы по инженерной графике для школьников»;
• «лабораторные работы по 3D-моделированию для школьников».
В первом случае получаем богатый набор лабораторных работ по черчению и моделированию всевозможных пластин, прокладок, планок, опор, корпусов, крышек, валов и т. д. (рис. 1).
Во втором случае получаем яркий красочный коллаж из фотографий детей вместе с преподателями, в лучшем случае сидящих за компьютерами и программирующих роботов из конструкторов «Лего», в худшем случае находящихся просто на обзорной экскурсии в лабораториях, оснащенных 3D-принтерами (рис. 2).

Рис. 1.

Рис. 2.

По мнению региональных представителей группы компаний ADEM, специализирующихся на довузовской подготовке учащихся, ни тот, ни другой подход неприемлем.
Сложно ожидать, что изображение (или чертеж) какой-либо технической детали неизвестного для обучающегося назначения вдохновит его на кропотливую работу по моделированию и изготовлению.
Есть в системе общего и дополнительного образования РФ еще одна проблема — мода. В 2010–2013 годах прочно заняли позицию модных две темы: нанотехнологии и робототехника. Фактически ни один проект на грантовую поддержку с целью приобретения оборудования просто не рассматривался, если не озвучивались вышеназванные темы. То есть оснащение материальной базы образовательных учреждений оказалось либо однобоким, либо недостаточным в связи с невозможностью изыскать собственные финансы на оборудование, необходимое для развития других лабораторий.
Если к 2015 году нанотехнологии утратили актуальность для общего и дополнительного образования, то робототехника и до настоящего времени является темой № 1, невзирая на то, что весь курс сводится к способности учащегося собрать робота из готового конструктора и запрограммировать на выполнение элементарных действий.
Для обеспечения всестороннего развития политехнического образования школьников группой компаний ADEM поддерживаются в регионах сообщества образовательных учреждений, способные организовать сетевое взаимодействие лабораторий сквозного проектирования. Для работы в сфере общего и дополнительного образования оптимальным выбором программного обеспечения в качестве универсального инструментария является академическая версия отечественной интегрированной системы CAD/CAM/CAPP ADEM 9.0, распространяемая для использования в образовательных целях как в учреждениях образования, так и индивидуально педагогами и учащимися.
Специалистами группы компаний ADEM разрабатываются лабораторные работы, изложение материала в которых одинаково как для учащихся 5–8 классов, так и для учащихся 9–11 классов. Некоторые из них могут быть использованы и в работе с обучающимися начальной школы. Однако если прагматическая цель выполнения учащимися лабораторной работы одинакова для всех возрастных категорий, то общеобразовательные цели для указанных возрастных групп различны:
• Ученики начальной школы знакомятся с новейшими разработками в сфере моделирования и изготовления изделий на примере, понятном любому ребенку, что способствует мотивации учащихся к изучению всех необходимых дисциплин, получению и накапливанию практических навыков.
• Обучающиеся 5–8 классов формируют целостное представление как о предмете, модель которого строят, свойствах и объектах окружающего мира, являющихся прототипами модели, так и о неразрывных связях предметных дисциплин, изучаемых ими изолированно (математика, физика, природоведение, биология, химия и т. д.). Как следствие использования многоуровневой интеграции у обучающихся формируется зона ближайшего развития, позволяющая в последующие годы многократно ускорить процессы обучения по любому из выбранных направлений.
• Обучающиеся 9–11 классов в результате выполнения работ систематизируют полученные ранее знания таких предметных областей, как математика и информатика, естественно-научные дисциплины, технология, и восполняют пробелы в тех или иных разделах фундаментальных предметов, используя широкие возможности CAD/CAM/CAPP-системы ADEM 9.0.
Таким образом, получая практико-ориентированные навыки использования современных средств проектирования и изготовления изделий, учащиеся многократно повышают общий уровень образования и получают возможность осознанно выбрать профиль обучения в старшем звене общего образования, учреждение среднего профессионального или высшего образования политехнической направленности.
Особое внимание уделяется вопросу «Аддитивные технологии и их применение в сфере общего образования».
На настоящий момент даже у школьников 5–6 классов на слуху такой термин, как «аддитивные технологии», так как с 2015 года этот термин используется как лозунг передового образовательного процесса, поддерживаемого многочисленными целевыми программами федерального, регионального и муниципального уровней.
Многообразие научных статей и иных материалов, в изобилии представленных на необозримо огромном количестве электронных ресурсов, доступных каждому пользователю интернета, повествуют о практически безграничных возможностях новейших технологий, не останавливаясь на так называемых «уязвимых местах» возможности применения этих технологий в сфере образования, тем более не в рамках высшей школы, а в системе общего и дополнительного образования, где и закладывается фундамент мировоззрения будущих специалистов.
Очень важно не допустить перекоса в формирующемся мировоззрении учащегося. Поэтому методически правильно проводить постоянное сравнение аддитивных технологий и традиционных методов механического производства и обработки (так называемых «субтрактивных»):
• Аддитивное производство подразумевает постройку объектов за счет добавления необходимого материала.
• Субтрактивные методы предполагают удаление лишнего материала, как в случае опиловки, сверления, фрезерования, токарной обработки, резки, шлифования.
Также педагогически целесообразно уточнять, что термин «субтрактивные», подразумевающий более традиционные методы, является ретронимом, придуманным в последние годы для разграничения традиционных способов и новых аддитивных методов.
С особой осторожностью необходимо относиться к 3D-сканированию как методу, «позволяющему в несколько раз сократить время, затрачиваемое на создание модели». Тот факт, что при этом умалчивается маловероятная возможность изменения и/или корректировки полученной модели, а понятие «параметризованная модель» отсутствует как таковое, сводят к нулю все преимущества 3D-сканирования в системе образования.
Если же рассматривать этот вопрос с точки зрения педагогики, то такой подход вообще понижает уровень процесса обучения до репродуктивного метода, где применение изученного осуществляется на основе образца или правила. Здесь деятельность обучаемых носит алгоритмический характер (т. е. выполняется по инструкциям, предписаниям, правилам в аналогичных, сходных с показанным образцом ситуациях), оставляя совершенно незатронутыми методы обучения, в каждом из которых степень активности и самостоятельности в деятельности обучаемых нарастает (метод проблемного изложения; частично-поисковы, или эвристический метод; исследовательский метод).
Наглядным примером сравнительного анализа использования субтрактивных и аддитивных технологий является лабораторная работа «Синий махаон».
В данной лабораторной работе реализация декоративного изделия «Синий махаон» рассмотрена в последовательности:
• Изучение биологического прототипа декоративного изделия — дневной бабочки семейства парусники хвостоносец Маака, или синий махаон.
• Изучение сборной деревянной модели «Бабочка».
• Построение 3D-модели в CAD/CAM/CAPP-системе ADEM 9.0.
• Создание техпроцесса для изготовления деталей на фрезерном станке RH‑200.
• Сохранение 3D-модели в формате STL.
• Получение файла в формате gcode в слайсере CURA.
• Импорт файла в формате gcode в программное обеспечение Repetier-Host, управляющее 3D-принтером Magnum Education.
• 3D-печать декоративного изделия.
Синий махаон — так часто называют самую крупную дневную бабочку России, распространенную в Приамурье, на Южном Сахалине и о. Кунашир, которая может залетать в Восточное Забайкалье и к устью Амура.
Биологически правильное название: парусник Маака, или хвостоносец Маака (лат. Papilio maackii) — дневная бабочка семейства парусники (Papilionidae). Видовое название дано в честь Ричарда Карловича Маака — русского натуралиста, исследователя Сибири и Дальнего Востока. Махаон Маака, или синий махаон — это не только самая крупная дневная бабочка России, но и поистине самая красивая. Поэтому не удивляет тот факт, что ее изображения встречаются чаще других бабочек. Не составил исключение и мир игрушек для детей различных возрастов — синий махаон богато представлен различными изделиями от сборных деревянных до моделей из легких металлов с пружинным механизмом движения крыльев.
Вне зависимости от выбора способа реализации изделия в материале (аддитивными или субтрактивными методами) первостепенная задача — это создание 3D-модели в CAD/CAM-системе с возможностью проверить корректность построения (все ли образующие тело поверхности замкнуты, является ли тело единым объектом и т. д.). Кроме того, даже при создании модели стилизованной бабочки необходимо помнить о свойствах реального биологического объекта моделирования.
Модель синего махаона в CAD/CAM/CAPP-системе ADEM впервые была выполнена еще в 2004 г. Изделие изготавливалось из фанеры и оргстекла на станке с ЧПУ RH‑200 в лаборатории сквозного проектирования МБОУ ДО «Родник» г. о. Тольятти Самарской области.
Сборная модель бабочки и раскладка плоских деталей для построения техпроцесса изготовления изделия наглядно представлены на скриншотах (рис. 3).

Рис. 3

Изготовление изделия из разных заготовок на основании одной и той же модели позволяет учащимся на практике познать различия свойств материалов и областей их применения. Модель рассчитана на толщину материала 3 мм, однако из фанеры и оргстекла этой толщины получаются совершенно разные изделия. Соответственно, при сборке деталей, вырезанных из фанеры, получается деревянная бабочка, которая впоследствии может быть художественно расписана, а из оргстекла — прозрачная, представляющая собой оригинальный декоративный компонент ночника (рис. 4).

Рис. 4.

Используя уже построенные контуры деталей бабочки, можно создать модель для реализации другого декоративного изделия — брошки или заколки.
В этом случае изготовление декоративного изделия «Синий махаон» осуществляется с применением аддитивных технологий на 3D-принтере Magnum Educa-tion, который использует технологию послойного наплавления материала (FDM). Рабочее поле 230×210 мм. Высота области печати 235 мм. Экструдер с выходным диаметром сопла 0,3 мм.
На следующих скриншотах показаны этапы преобразования ранее построенных контуров сборной конструкции в модель нового изделия (рис. 5).

Рис. 5.

Созданный в CAD/CAM/CAPP-системе ADEM 9.0 файл сохраняется в формате STL. Затем учащиеся загружают полученный файл в выбранный слайсер, из которого выгружается код управляющей программы для 3D-принтера в формате gcode. Далее gcode загружается в ПО управления 3D-принтером (с 3D-принтером Magnum Education в комплекте поставляется ПО Repetier-Host) — рис. 6.

Рис. 6.

Рис. 7.

В итоге получаются изящные легкие декоративные изделия (рис. 7).
В учреждениях общего и дополнительного образования непосредственно на уроках разрешается использовать только один вид пластика — полилактид (PLA). Это биосовместимый материал, нетоксичный при нагреве, не имеющий резкого запаха и безопасный в использовании. Материал поставляется на катушках, имеет 16 базовых цветов, однако полная палитра возможных оттенков достаточно велика, в том числе есть полупрозрачные и прозрачные PLA (рис. 8). Таким образом, поле для полета фантазии учащихся в процессе обучения практически не ограничено.

Рис. 8.

Наиболее органичным переходом от плоско-объемного моделирования к темам создания моделей сложных форм является работа с телами вращения. Одна из классических задач — это моделирование и изготовление шахматных фигур. Такая лабораторная работа, аналогично описанной выше, также выполняется с проведением сравнительного анализа применения субтрактивных и аддитивных технологий.
Рассматриваются методы создания изделий с обязательным сравнением трудозатрат, необходимости дополнительных построений и/или оснастки и крепежа, а также оценивается полученный результат с точки зрения технологической точности и эстетической привлекательности. Кроме того, эта лабораторная работа позволяет рассмотреть варианты изготовления требуемого изделия в отсутствии необходимого оборудования. Например, в распоряжении образовательного учреждения имеется фрезерный станок, но нет токарного.
На рис. 9 приведены примеры изготовления пешки: слева — две половинки фигуры изготовлены на фрезерном станке из оргстекла, справа — 3D-печать из PLA.

Рис. 9.

Для демонстрации применения только аддитивных технологий необходимо выбирать примеры изделий, изготовить которые иными способами либо очень проблематично, либо вообще невозможно. К таким объектам относятся изделия с отрицательным уклоном поверхности, рельефной боковой поверхностью или гибкие конструкции.
Удачным примером, сочетающим все перечисленные преимущества аддитивных технологий, являются новогодние украшения (рис. 10). Елочные шары могут быть как причудливо ажурными, так и представлять собой полую сферу с тематическим рельефом по выбору учащегося. И в том, и в другом случае интересен как процесс моделирования, так и процесс подбора параметров слайсера для того, чтобы геометрия изделий не искажалась при 3D-печати.

Рис. 10.

Рис. 11.

Рис. 12.

Расчет гибкого декоративного браслета с символикой образовательного учреждения — это прежде всего интересная математическая задача, решение которой реализовано не только в модели, но и в материале (рис. 11).
Стакан для ручек и карандашей с рельефной боковой поверхностью и барельефным медальоном на ней является еще одним примером изделия, которое не выполнить на простых токарных или фрезерных станках (рис. 12).
В Поволжском регионе лабораторные работы специалистов группы компаний ADEM, аналогичные вышеописанным, ежегодно обсуждаются на семинарах специалистов информационных и материальных технологий учреждений общего, дополнительного, среднего специального и высшего образования.
Так, 6 декабря 2017 г. на базе МБОУ ДО «Центр технического творчества» состоялся XI Открытый региональный обучающий семинар «Современные информационные технологии в образовании. Инженерная компьютерная графика» в соответствии с планом соглашения о сетевом взаимодействии в сфере политехнической направленности учреждений общего и дополнительного образования Поволжского региона под эгидой Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева при поддержке группы компаний ADEM.
2 марта 2018 г. там же состоялся семинар «Современные информационные технологии. Методические рекомендации к преподаванию». Мероприятие проведено в рамках региональной стажерской площадки 2018 г. «Развитие сферы политехнического образования через сетевое взаимодействие учреждений различных типов и видов». Директор ООО фирма «ЛД-Факториал» Лариса Юрьевна Дарьина провела мастер-класс «Лабораторные работы по инженерной компьютерной графике для школьников в CAD/CAM/CAPP-системе ADEM».
Обсуждение специалистами учреждений образования различных уровней предлагаемых лабораторных работ приводит к стимулированию разработки методических материалов по данной тематике, что, в свою очередь, проявляется увеличением количества и повышением качества конкурсных работ учащихся и их педагогов, принимающих участие в ежегодном открытом региональном конкурсе «Инженерная компьютерная графика и применение ее в производстве». При поддержке группы компаний ADEM 26 апреля 2018 г. состоялся юбилейный X конкурс, который, как и всегда, стал интересным, зрелищным мероприятием, завершающим учебный год. Работы победителей конкурса [1] задают новые направления разработки лабораторных работ. ■

Литература
1. http://ctt.tgl.ru/content/rc/53

По материалам журнала «САПР и графика» № 5’2018

Лариса Юрьевна Дарьина

Источник журнал «Аддитивные технологии» № 1-2019

Впервые в России создан 3D-принтер для печати высокотемпературными инженерными пластиками

От

-

29.01.2019
0

Инновационный прорыв совершила компания «Total Z», с которой наш журнал познакомился полтора года назад. Уже тогда компания крепко стояла на ногах, выпуская промышленные 3D-принтеры для печати самыми распространенными пластиками типа ABS. Параллельно шли интенсивные научные изыскания. Команда работала над опытными образцами принтеров, способных печатать специализированными инженерными высокотемпературными пластиками. И сегодня инженерные принтеры для печати высокотемпературными пластиками уже пошли в серию. Об этом и другом не менее важном обозревателю журнала «Аддитивные технологии» рассказали отцы-основатели компании Алексей Дубинин и Андрей Белоусов.

Долгий путь к серии

Для перехода от обычного 3D-принтера к инженерному нужно было решить несколько задач. «Физические и химические свойства печатаемых изделий — это единственный критерий качества инженерных принтеров. Деталь после печати должна быть литой, то есть должна иметь однородную кристаллическую решетку и нужный коэффициент прочности, в том числе между слоями печати, — объясняют разработчики физику процесса. — Чтобы получить такой результат, предыдущий слой в момент нанесения следующего слоя должен иметь температуру выше температуры стеклования (для инженерных пластиков это 200—300°C). Для этого нужно создать в камере соответствующую среду, устойчивый температурный режим — до 300°C в камере и до 500°C в экструдере. Именно этим определяются сложности проектирования таких принтеров. Ведь рабочая температура любой электроники, любого механического узла, любого мотора и „далее по списку“ максимум 80 градусов, потому необходимо было развести область печати со всеми другими элементами, не забывая о пожарной безопасности, а также безопасности оператора, который ни при каких обстоятельствах не должен обжечься во время работы». И только так, шаг за шагом сводя воедино сложные конструкторские, инженерные и технические задачи, «Total Z» пришел к третьему поколению 3D-принтеров для высокотемпературной печати инженерными пластиками.
Сегодня «Total Z» — единственная компания в России, которая серийно производит 3D-принтеры для печати инженерными высокотемпературными пластиками, в том числе такими материалами, как Ultem 9085/1010, полисульфон (PSU), полифениленсульфон (PPSU), поликетон, PEEK и другие. Реальным конкурентом на российском рынке «Total Z» называет только американскую компанию Stratasys с ее 3D-принтером Fortus.

Принтеры Anyform 450-PRO и Anyform 650-PRO

Иногда к «Total Z» приходят клиенты, которым нужна высокотемпературная печать, но при этом хочется, чтобы принтер был настольный, «как китайский». Прежде всего, приходится объяснять, что в камере китайского принтера температура 80°C. Какого то «слипания» слоёв можно добиться и при такой температуре, но однородной кристаллической решетки при переходе от одного слоя к другому физически быть не может, а соответственно, не будет и прочности. Недобросовестные поставщики могут предлагать всякие модифицированные пластики под известными названиями либо просто печать материалами, но с сомнительными физическими свойствами получаемых изделий за пределами спецификаций. И настольных габаритов у 3D-принтера для печати инженерными высокотемпературными пластиками тоже не может быть. Просто посчитаем. Скажем, рабочие камеры Anyform серии Pro могут иметь сторону от 450 до 1200 мм. Рабочую камеру, где должно быть 300°C, надо упаковать в теплоизоляцию толщиной 150 мм, что добавляет по горизонтали и по вертикали по 300 мм. Поскольку по осям X и Y в принтере не ременные передачи, а шарико-винтовые пары, то для обеспечения скорости, размера и точности позиционирования габаритный размер еще прирастает. И именно заложенные в принтер технические решения выводят его на «ненастольные» габаритные размеры. «Вообще-то можно, конечно, сделать настольный принтер под камеру с 300°C, но тогда область печати будет с пятачок», — иронизируют разработчики Anyform.
Есть еще один важный для качественных промышленных принтеров момент, на котором акцентировали внимание создатели Anyform. Многие промышленные пластики, например нейлон, капролон, полипропилен, имеют большой коэффициент усадки, и для печати ими обязательно нужен вакуумный стол. Некоторые поставщики заверяют, что можно печатать и без него, но при условии использования только их пластика. «Совершенно очевидно, что это уже не тот нейлон, на который рассчитывает заказчик, и который заложен в его методиках, технических условиях с имеющимися сертификатами, актами испытаний и так далее», — предостерегают в «Total Z».

Нужны всем

Принтеры Anyform могут быть использованы практически в любой предметной области. На всех рынках актуализируются скорость, снижение массы изделий и удешевление, но в «Total Z» говорят, что в нашей стране сегодня наиболее востребованными они оказались для аэрокосмической промышленности, медицины и автомобилестроения. Для аэрокосмической отрасли получаемые изделия привлекательны благодаря негорючести, высокой прочности, удешевлению и значительному снижению массы, что ведет к росту энергоэффективности. Немаловажно и то, что на ULTEM 9085 есть европейские «летные» сертификаты. Для медицины в первую очередь важно, что PEEK биосовместим, ULTEM1010 допускает современные способы стерилизации и, разумеется, обязательно наличие сертификатов. Автомобилестроение, по наблюдениям моих собеседников, сейчас находится в фазе активных экспериментов с материалами, для чего и приобретает принтеры, а вот сельхозмашиностроение демонстрирует нарастающий спрос на 3D-принтеры для печати деталей и пресс-форм. На принтере «Total Z» модель для отливки детали можно напечатать за 2–3 дня, чего нельзя достичь фрезерованием. Для сельхозтехники это невероятно актуально. Уборочный сезон короткий, техника работает с колоссальными нагрузками, и ремонтировать надо едва ли не в считаные минуты. Есть свои резоны и у предприятий ВПК.

Штурвал (черный)
Материал: ULTEM 9085
Принтер: Anyform 450-PRO(Hot+)

Анатомический имплант черепа
Материал: PEEK
Принтер: Anyform 650-PRO(Hot+)

Печать металлом: намерения и реальность

«А не замахнуться ли нам на Вильяма нашего Шекспира? — спросила я. — На печать металлом?» Топ-менеджеры «Total Z» реально видят для своей компании и такую возможность, но отдают себе отчет в том, что сегодня рынок печати металлом в нашей стране имеет неопределенные перспективы в связи с дороговизной конечной детали и некоторыми технологическими ограничениями. «Головой об стену биться не хочется, — шутят мои собеседники. — А если серьезно, то в печати пластиком еще не все перспективы исчерпаны. Мы продолжаем разработку различных 3D-принтеров, в том числе со сверхвысокой производительностью, машин под технологию лазерного спекания порошка и пластика SLS. Шаг от SLS к SLM небольшой, и мы с уверенностью можем сказать: к моменту, когда запрос рынка оформится окончательно, нам будет что предложить рынку». Бизнес-процессы в компании отлажены так, что когда опытный образец будет готов, чтобы идти в серию, для запуска в серию всё будет готово: конструкторская документация, сборочные чертежи, технические условия, отдел закупки будет знать, что надо закупить, в каких количествах, вплоть до количества болтов.

Патрубок, материал печати: ULTEM 9085, принтер: Anyform 650-PRO(HOT+)

Компания с принципами

«У нас есть свои принципы формирования компонентной базы, — излагают свой подход мои собеседники. — Всё ответственное делаем сами. Для менее ответственных деталей по кооперации стараемся найти надежных отечественных поставщиков. Если не находим, то идем по пути развития собственного производства. Что можно купить готовое в России, покупаем тут. А уж если нельзя ни сделать, ни купить в России, закупаем за пределами страны у надежных проверенных производителей промышленного оборудования». На практике это выглядит так. Компания сама делает металлические рамные конструкции, токарную обработку, частично фрезерную. Печатающие головки собственной разработки изготавливает российский партнер. Металл и стекло покупают у российских производителей, а вот шестигранные болты и высокопрочные болты, как рассказали производители 3D-принтеров, у нас в стране никто не делает. Электроника у «Total Z» своя, но вся компонентная база в платах импортная по причине отсутствия отечественной Механическая часть: шарико-винтовые пары, направляющие — только Bosch.
На вопрос, что по деньгам самое дорогое в принтере компании «Total Z», последовал мгновенный ответ с оттенком гордости: «Труд конструкторов и сборщиков высочайшей квалификации, которые работают над тем, чтобы принтер был конкурентоспособным. Это тоже наш принцип. Высококлассный труд должен достойно оплачиваться».

В роли авторитетного эксперта

Разработчики Anyform не привязывают потребителя к определенному производителю пластика, тогда как зачастую производители 3D-принтеров США и Европы предписывают использовать только свой пластик. «У нас крепостного права нет, мы потребителя не ограничиваем, — поясняют в „Total Z“. — И российские производители выпускают очень интересные пластики, которые находят применение в той или иной области. Это Московский институт пластмасс имени Г. С. Петрова, где выпускают высококачественный сертифицированный PEEK, Кабардино-Балкарский государственный университет, НИРП и другие российские компании. Другое наше конкурентное преимущество — цена, которая кратно ниже цены зарубежных поставщиков при сопоставимом качестве. Плюс мы всегда здесь. Мы проводим вместе с заказчиками испытания их пластиков, потому что новый пластик требует не только соответствующего оборудования, но и соответствующих скоростей печати, температурных режимов, и число комбинаций очень большое. Бывает, что клиент получил новый материал, а печатать им не получается, и начинаются взаимные претензии, мол, у вас принтер не тот, а у вас материал не тот. В таких ситуациях требуется экспертное мнение, за которым приходят к нам. У нас есть отработанные технологии по подбору режимов, мы умеем печатать разными пластиками, и мы учим печатать пластиком заказчика. И изготовители пластика приходят к нам, чтобы мы подобрали режим и вообще попробовали их пластик. У некоторых есть возможность напечатать на Stratasys, но они не могут его туда засунуть. И если им удается как-то обмануть машину и каким-то образом нештатный пластик туда поставить, они не могут печатать на нужных режимах, только на стандартных, которые далеко не всегда подходят».
Производители российского Anyform говорят, что им выгодно участвовать в таких работах, причем не всегда эта выгода только финансовая, иногда приходится идти и на дополнительные расходы. Но, во‑первых, такова специфика российского рынка, что другие возможности у потребителей техники для аддитивной печати просто не просматриваются. Во‑вторых, это дополнительный сервис, за что компания получает дополнительный кусок рынка. И, в‑третьих, компания «Total Z» получает и обратную связь, и опыт. А всё вместе это создает «Total Z» имидж открытой компании.
«Total Z» сейчас активно взаимодействует с департаментом станкостроения Минпромторга РФ, где появилась рабочая группа по аддитивным технологиям. Созданная группа начала формировать список предприятий, занимающихся аддитивными технологиями, и выяснилось, что в России производитель промышленных принтеров, печатающих пластиками по технологии FDM, только один. Приехали министерские работники в компанию, познакомились и пригласили «Total Z» в рабочую группу. Первоочередная задача — подготовка изменений в области аддитивных технологий в Постановление 719 «О критериях отнесения промышленной продукции к промышленной продукции, не имеющей аналогов, произведенных в России». Процесс в стадии выработки критериев, которые должны зафиксировать факт наличия/отсутствия зарубежных аналогов российской продукции.
Полагаю, что следующий рассказ о продукции «Total Z» будет посвящен 3D-принтерам для печати металлами. А может быть, и выходу на зарубежные рынки. ■

www.totalz.ru
info@totalz.ru#EMAIL%3Amailto%3Ainfo%40totalz.ru#> 8 (495) 363-00-29 Зинаида Сацкая Источник: журнал «Аддитивные технологии» № 1-2019 <#link#Источник

FORMNEXT–2018: новые решения и впечатления по отзывам компаний — участников выставки

От

-

28.01.2019
0

Развитие возможностей

О решениях TRUMPF для печати металлом рассказал Николай Крутиков, специалист по аддитивным технологиям компании.
Так, принтер TruPrint 1000 оснастили зеленым лазером TRUMPF, что дало возможность продуктивно печатать чистой медью: сопла, теплообменники, различные компоненты для электроники. Это устройство актуально также для ювелирной промышленности, поскольку позволяет печатать не только медью, но и золотом, которое сходно с медью по своим абсорбирующим свойствам. Вторая новинка — система контроля пятна сплавления, иными словами, контроля качества детали в процессе печати путем оптического резонанса.
В русле «Индустрии 4.0» TRUMPF разработал приложение специально для контрактного производства. Со смартфона можно контролировать процесс обработки детали, наличие порошка, материалов, заготовок, и, что немаловажно, приложение позволяет свести к минимуму влияние человеческого фактора.

<img alt="" height="141" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/formnext_trumpf_csm_bild_3_at-1_2019-300×141.jpg" width="300" />
TRUMPF показал две машины TruPrint 5000. Только одна машина была в традиционном исполнении, а другая прозрачная, что позволило визуализировать все происходящие в ней автоматические процессы.
В качестве концепта была представлена сегментация рабочей платформы, что позволяет не спиливать с платформы все изделие целиком, а извлекать фрагменты и работать с ними отдельно.
«Сама выставка была масштабнее предыдущей, но технологического прорыва, который обещали многие компании, не произошло, — рассказал Николай Крутиков. — Некоторые компании обещали, что печать будет идти быстрее в десятки раз, чем на имеющейся технологии SLМ. Чудо не состоялось. Появилось много китайских производителей в бюджетном сегменте рынка. Также сотрудники TRUMPF отметили, что посетители все больше стали интересоваться не самой технологией, а именно деталями.

Впервые в качестве международной компании

Компания «ИМПРИНТА» участвовала в выставке уже не в первый раз, но в этом году впервые в качестве международной компании, статус которой получила после открытия филиала в Чешской Республике (в городе Праге).
В этот раз был представлен новый 3D-принтер Hercules Strong Duo с двухэкструдерной головкой Hercules TwinHot, которая позволяет печатать модели двумя различными материалами одновременно.
«На выставке увидели качественный рост производства, в том числе и аддитивных технологий. Именно такие события дают мотивацию развивать не только свое производство в регионе, но отрасль в целом», — отметили в компании.

Неотъемлемая часть календаря

Для компании SCANLAB GmbH formnext стал неотъемлемой частью ежегодного выставочного календаря. Высокое качество и интернациональность полученных контактов превзошли наши ожидания. Мы продолжаем разрабатывать наши High-End решения для сканирования. Прежде всего, линейку систем excelli-SCAN с большими апертурами. ExcelliSCAN 20 был впервые представлен на formnext—2018. В 2019 году эта система сканирования с управлением SCANahead будет официально представлена на рынке. Эта новая технология управления позволяет значительно сэкономить время процесса в аддитивном производстве, дает значительное преимущество в производительности.

Дни выставки прошли мегапродуктивно

Компания RangeVision участвует в formnext каждый год и приятно удивляется успеху мероприятия. Среди посетителей в этом году было много инженеров, промышленных дизайнеров, занимающихся прототипированием, и представителей медицины, особенно ортопедии и стоматологии. 3D-сканер RangeVision Spectrum пользовался большим вниманием, и это было ожидаемо. Его точности достаточно для того, чтобы стать верным помощником специалистам разных профессий, а в комплекте идет то же программное обеспечение, что и у 3D-сканера PRO. Поэтому доступны все функции: работа с маркерами и опорными сетями, использование поворотного стола.

Новая продукция

В этом году фирма ПОЛЕМА на своем стенде представила сферичные металлические порошки для 3D-печати, MIM-технологий, наплавки и напыления с улучшенными характеристиками по чистоте, гранулометрическому составу и текучести, а также образцы изделий, выполненных методом 3D-печати из собственных порошков.
Выпуск сферичных порошков предприятие освоило в 2018 г. в рамках проекта, реализованного при поддержке ФРП.  ПОЛЕМА способна выпускать порошки сферичной формы на основе железа, никеля, кобальта, молибдена и вольфрама.

Оправдавшиеся ожидания

Участие в выставке полностью оправдало наши ожидания как в части количества посетителей, так и внимания к нашему стенду. В ходе выставки генеральный директор HARZ Labs Андрей Адамов и генеральный директор HARZ Labs Distribution Константин Чуркин провели презентацию в специальном формате, где анонсировали скорый выход новых продуктов: фотополимеров для промышленной SLA-печати, полиамидного порошка для SLS машин и гипсового композита для CJP-печати. Наша линейка фотополимеров для настольной 3D-печати вызвала большой интерес, в особенности материалы для стоматологии. За 4 дня нам удалось провести переговоры с потенциальными партнерами из 34 стран.
<img alt="" height="203" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/formnext_p81113-091706-3_at_1_2019-300×203.jpg" width="300" />

Новая система печати

Компания Voxeljet AG представила новую систему печати IOB VX1000‑S для серийного производства стержней из песка для литья алюминия. VX1000‑S отличается пятикратным увеличением производительности по сравнению с предыдущими системами, в результате чего время слоя составляет всего 12 секунд; и содержит новый набор неорганических связующих (IOB) материалов, что улучшает условия труда в литейном цеху.

Печать углеволокном

Компания ANISOPRINT на выставке представила собственную разработку — технологию печати непрерывным углеволокном или анизопринтинг, и первую серию настольных аддитивных устройств — Composer A4.
Специальная печатная головка принтера Composer использует различные термопласты в качестве связующего для армирования композитной углеродной нитью Anisoprint CCF. Эта композитная нить состоит из пучка тончайших углеродных филаментов, пропитанных специальным термореактивным полимером. В результате получается так называемый двухматричный композит, который в 2 раза прочнее и легче алюминия. За счет применения различных термопластов в качестве основного связующего можно добиться различных функциональных свойств материала.

<img alt="" height="225" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/Images/Public/formnext_img_2538_at_1_2019-300×225.jpg" width="300" />
Технология позволяет изготавливать детали сложной формы c управляемой внутренней структурой и компонентным составом. ■

журнал «Аддитивные технологии» № 1-2019

Источник

1...103104105...109 Страница 104 из 109