LASERTEC 30 SLM. Производство объемных деталей сложной формы с помощью технологии выборочной лазерной плавки

От

-

13.10.2017

DMG MORI тщательно подходит к вопросу развития передовых технологий: приобретение контрольного пакета акций (50,1 %) компании REALIZER GmbH из г. Борхен усилило позиции компании в сфере аддитивных технологий. DMG MORI имеет большой опыт в области сварки лазерной наплавкой, когда металлический порошок наносится на базисный материал через сопло. Эта технология реализуется на станках завода SAUER GmbH. В свою очередь, компания REALIZER имеет более 20 лет опыта работы с технологией выборочной лазерной плавки (SLM). После включения оборудования компании REALIZER в линейку продукции завода SAUER компания DMG MORI получила возможность поставлять заказчикам все ключевые технологии генеративного производства деталей из металлических материалов. Первым результатом данного сотрудничества стал станок LASERTEC 30 SLM.
Благодаря станку LASERTEC 30 SLM лидирующее положение SAUER GmbH и DMG MORI в качестве поставщика полной линейки станков для аддитивного производства как гибридных, так и станков для выборочной лазерной плавки становится еще более прочным. «Технология выборочной лазерной плавки открывает нашим заказчикам совершенно новые возможности в применении. Поэтому данная модель отлично дополняет серию станков LASERTEC 3D для аддитивного производства», — говорит Кристиан Тенес, председатель правления DMG MORI Aktiengesellschaft.

Благодаря станку LASERTEC 30 SLM лидирующее положение SAUER GmbH и DMG MORI в качестве поставщика полной линейки станков для аддитивного производства как гибридных, так и станков выборочной лазерной плавки становится еще более прочным

LASERTEC 30 SLM: детали сложной формы с высоким качеством поверхности

Станок LASERTEC 30 SLM оснащен рабочей платформой размерами 300×300×300 мм для модельного материала. По данной технологии порошок слоями наносится на рабочую поверхность, а потом с помощью лазерного луча в слое выборочно фиксируют материал. После сплавления материала в одном слое платформа опускается на величину шага построения, на ней формируют новый слой — и процесс повторяется. Технология позволяет производить объемные детали с толщиной слоя от 20 до 100 мкм в зависимости от качества поверхности и скорости построения, не оказывая серьезного влияния на стоимость производства. Технология позволяет производить высококачественные детали сложной геометрической формы с тонкими стенками и полостями, которые невозможно произвести другим способом.
Технология выборочной лазерной плавки (SLM) позволяет использовать различные материалы и применяется в самых разных отраслях от автомобилестроения и аэрокосмической отрасли до стоматологической отрасли, а также в производстве инструментов и пресс-форм. Благодаря низкой пористости (от 0,1 до 0,5 %) компоненты, произведенные из порошков алюминия, нержавеющей стали, титана и инконеля, не теряют преимуществ, которыми отличаются детали из данных материалов, произведенные традиционным способом. Также компания DMG MORI предлагает заказчикам волоконные лазеры мощностью от 400 Вт до 1 кВт для самых разных областей применения.

Высокая производительность и экономическая эффективность производства на станке LASERTEC 30 SLM обеспечивается благодаря низкому потреблению аргона — 70 л/ч и регулировке подачи порошка, что обеспечивает оптимальный расход порошка. Сменный модуль подачи порошка позволяет поменять порошок менее чем за два часа. Комплексный программный продукт с единым интерфейсом от работы с файлом данных модели САПР (RDesigner) до управления производственным процессом (ROperator) упрощает работу на станке LASERTEC 30 SLM.
Для максимально высокого качества готовых изделий, произведенных с использованием технологии SLM, компания DMG MORI при необходимости обеспечивает также механическую обработку на высокодинамичных обрабатывающих центрах. Это позволяет добиться максимальной точности и высокого качества обработанной поверхности.

Основные преимущества

Станок LASERTEC 30 SLM оснащен рабочей платформой размерами 300×300×300 мм для модельного материала

Сменный модуль подачи порошка позволяет поменять порошок менее чем за два часа

Генеративное производство на рабочей платформе габаритами 300×300×300 мм. Волоконные лазеры мощностью от 400 Вт до 1 кВт в зависимости от области применения. Высокоточное построение объемных деталей с толщиной слоя от 20 до 100 мкм.
Интегрированная система контроля расхода порошка обеспечивает эффективное использование материала и препятствует образованию крупных частиц. Четко выстроенная технологическая цепочка для последующей механической обработки на станках DMG MORI для максимальной точности и высокого качества обработанной поверхности ■

Источник

Создание фабрики будущего

От

-

04.07.2017

0

Международный технологический форум «Инновации. Технологии. Производство» (МТФ2017) прошел с 24 по 27 апреля 2017 г. в городе Рыбинске Ярославской области. Уже в четвертый раз его насыщенная деловая программа отражала новые разработки и тенденции развития в области передовых производственных технологий, заявленные в рамках Национальной технической инициативы.
Дополнительное внимание к городу и самому мероприятию было привлечено в связи с визитом президента России В. В. Путина, посетившего в дни работы форума легендарный завод газотурбинных двигателей НПО «Сатурн». Глава государства ознакомился с образцами выпускаемой продукции (рис. 1), принял участие в церемонии запуска первого в России сборочно-испытательного комплекса газотурбинных агрегатов для морских программ, провел заседание Военно-промышленной комиссии и встречу с представителями деловых кругов Ярославской области. Но обо всем по порядку.

НТИ

Национальная технологическая инициатива (НТИ) — государственная программа мер по поддержке развития в России перспективных отраслей, которые в течение следующих двадцати лет могут стать основой мировой экономики. Разработка НТИ началась в соответствии с поручением президента России В. В. Путина по реализации послания Федеральному Собранию от 4 декабря 2014 года. 14 февраля 2017 года на заседании президиума Совета при Президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России была одобрена дорожная карта по направлению «Технет» (развитие и применение передовых производственных технологий). В ней подчеркивается, что для достижения долгосрочного конкурентного преимущества на рынке необходимо развивать не отдельные технологии, а системы комплексных технологических решений, обеспечивающих в кратчайшие сроки проектирование и производство конкурентоспособной продукции нового поколения. В терминологии дорожной карты они называются цифровыми, умными, виртуальными фабриками.
На этапе формирования фабрик будущего происходит и формирование новых ключевых компетенций, например: быстрое реагирование на запросы рынка или заказчика; использование системных подходов; формирование многоуровневой матрицы целевых показателей и ограничений как основы нового проектирования; разработка и валидация математических моделей; управление изменениями на протяжении всего жизненного цикла изделия; «цифровая сертификация». Так цифровая фабрика предполагает проектирование и управление жизненным циклом продукта, включая новую парадигму сертификации; умная — гибкое производство и массовую кастомизацию; виртуальная — создание ценности, глобальное сетевое производство и логистику. Запланированное количество цифровых фабрик до 2025 г. — семнадцать, до 2035 г. — сорок. Предполагаемый эффект от их внедрения: снижение затрат — 10–50 %, сокращение времени производства — до четырех раз, рост прибыли — до двух раз, увеличение числа новых продуктов — 50–70 %, сокращение числа единиц оборудования — 7–15 %, рост предсказуемости — до четырех раз.
Для этих целей дорожной картой «Технет» в 2017–2019 гг. предусмотрен запуск трех испытательных полигонов: на базе Института передовых производственных технологий СПбПУ с участием группы компаний СompMechLab; на базе НПО «Сатурн»; на базе Сколковского института науки и технологий и МГУ им. М. В. Ломоносова.

ЗАВОД

НПО «Сатурн» — один из лидеров авиационно-промышленного комплекса, специализируется на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для военной и гражданской авиации, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок, кораблей ВМФ России и гражданских судов. Работа по организации производства двигателей для боевых кораблей проводится в НПО «Сатурн» с 2014 года. Во время визита В. В. Путин отметил, что фактически была создана новая отрасль и открытие испытательного комплекса позволит к 2018 году наладить собственное производство и обслуживание силовых установок для ВМФ России.
НПО «Сатурн» играет в «Технет» одну из ключевых ролей и готовится к созданию тестового полигона, который станет площадкой для внедрения новых технологий, способных приблизить предприятие к новому индустриальному укладу. В дорожной карте за НПО «Сатурн» закреплены направления по разработке прикладного программного комплекса для проектирования и анализа деталей из полимерных композиционных материалов с 3D-тканой армирующей внутренней структурой; разработка мультидисциплинарных математических моделей металлообработки маложестких деталей и лазерной обработки сложных поверхностей.
Кроме того, на базе НПО «Сатурн» будет создан единый Центр аддитивных технологий ГК «Ростех» в соответствии с планами Госкорпорации по внедрению аддитивных технологий при производстве перспективных российских газотурбинных двигателей, сертификация которых намечена на 2025–2030 годы. В настоящий момент на предприятии уже представлены все наиболее востребованные промышленностью направления аддитивных технологий. Разработан и апробирован процесс изготовления деталей селективным сплавлением, начиная от разработки 3D-модели и заканчивая функциональной деталью. Внедряются инновационные принципы проектирования. Центр активно участвует в работах по получению отечественных металлопорошковых композиций — в первую очередь, проводимых ВИАМ. В 2015–2016 годах более трехсот различных опытных деталей, изготовленных селективным сплавлением из кобальтового, титанового сплавов, нержавеющей стали, успешно прошли стендовые испытания в составе двигателей.

ФОРУМ

Организаторами МТФ‑2017 выступила рабочая группа «Технет» Национальной технологической инициативы: ПАО «НПО «Сатурн», Институт передовых производственных технологий СПбПУ и др., а также правительство Ярославской области, Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева, администрация городского округа г. Рыбинска. В числе соорганизаторов секций и круглых столов — фонд «Сколково», Сколковский институт науки и технологий, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, ООО «АБ Универсал», ПАО «Ростелеком».
По данным организаторов, на МТФ‑2017 зарегистрировалось свыше 1200 участников, выступило свыше 200 докладчиков (рис. 2). Во время форума прошло свыше двадцати мероприятий по различным направлениям, в числе которых аддитивные и гибридные технологии, создание новых материалов, цифровое проектирование и моделирование, индустриальный интернет, искусственный интеллект и машинное обучение, робототехника, а также сертификация новых технологий. Самой популярной и посещаемой стала секция «Аддитивные технологии», которая в этом году работала три дня. В холле была развернута выставка авиационных деталей и не только, реализованных с помощью аддитивных технологий на оборудовании компаний Arcam AB, EOS, Renishaw, SLM Solution, Voxeljet, Lithoz, XJet и др. (рис. 4–6). Доклады представителей компаний прозвучали в ходе секции.

Рис. 2. Открытие МТФ‑2017. Фото: http://rybinskcity.ru

<img alt="" height="200" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/konf_ribinsk_ris5_at_3_2017-300×200.jpg" width="300" />

Рис. 3. Экскурсия на производстве НПО «Сатурн». Фото: http://cheremuha.com

Рис. 4. Горелочное устройство изготовлено по технологии SLM из суперсплава кобальт-хром-молибден. Представлено НПО «Сатурн»

<img alt="" height="113" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/konf_ribinsk_ris3_at_3_2017-300×113.jpg" width="300" />

Рис. 5. Напечатанная выжигаемая модель «Крыльчатка» и отливки. Оборудование: 3D-принтер Voxeljet VB500, Германия; материал модели — полиметилметакрилат, вид литья — ЛВМ, материалы отливки: алюминий АК7ч и сталь 40. Срок изготовления 8–25 дней. Представлены компанией ГК «Остек»

<img alt="" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/konf_ribinsk_ris4_at_3_2017-212×300.jpg" width="212" />

Рис. 6. Прототип форсунки с завихрителем изготовлен по технологии DMLS фирмы EOS GmbH, Германия. Представлен «АБ-Универсал»

Участники форума также приняли участие в экскурсии на производственные участки НПО «Сатурн» (рис. 3): в сборочный цех и цех изготовления лопаток для авиадвигателей, Центр аддитивных технологий и в дочерние предприятия «Сатурна» — ЗАО «Новые инструментальные решения» и ЗАО «ВолгАэро». В музее завода гостям рассказали о вековой истории предприятия, этапах его развития, показали знаковые разработки.
По словам Д. С. Иванова, директора по инновационному развитию НПО «Сатурн», «форум — это точка коммуникаций, которая позволяет специалистам компаний, вузам, институтам, академиям наук обмениваться своими знаниями, компетенциями, обсуждать проблемы, выстраивать общие векторы развития как науки, так и бизнеса».
Следует также отметить, что в рамках форума было подписано соглашение между правительством Ярославской области и НПО «Сатурн» о сотрудничестве в сфере НТИ, которое предоставит новые возможности в развитии завода, форума и всего региона.

Использованы материалы с сайтов:
www.kremlin.ru
http://rostec.ru/news/4520246
http://asi.ru/upload/iblock/79b/
TechNet_presentation.pdf
http://itp-forum.ru/conf2017/

Источник

Как подготовить компанию к цифровому будущему

От

-

03.07.2017

0

Заявленная цель ведущей международной выставки промышленных технологий HANNOVER MESSE 2017 — сделать ощутимой выгоду дигитализации. Огромное количество охотников за решениями собралось в Ганновере, чтобы погрузиться в мир умных роботов, адаптивных машин и интегрированных энергосистем, выведя тем самым статистику посещений на новые высоты.

«В течение пяти апрельских дней Ганновер был всемирным центром всего, что связано с Индустрией 4.0. Здесь был представлен каждый сектор, имеющий отношение к переходу промышленности на цифровые технологии, и даны наглядные ответы на ключевой вопрос, с которым повсюду сталкиваются промышленные предприятия: как наилучшим образом подготовить свою компанию к цифровому будущему? HANNOVER MESSE еще раз доказала свою ценность как главная система координат для руководителей во всем мире», — охарактеризовал выставку д‑р Йохен Кёклер, член Правления Deutsche Messe. Выбранная тема выставки «Интегрированная промышленность — создавая ценность» высветила преимущества Индустрии 4.0 и роль человека в завтрашних интегрированных предприятиях.
В центре внимания было новое поколение роботов: так называемые коботы, т. е. «взаимодействующие роботы», которые вскоре полностью изменят способы работы на заводах. Их возможности сопряжения, искусственный интеллект, инновационные сенсорные устройства и интуитивное управление обеспечивают способность напрямую взаимодействовать с людьми, автономно обучаясь и обмениваясь инструкциями с другими коботами. Как подчеркнул г‑н Кёклер: «Коботы представляют интересные возможности не только для крупных компаний — многие малые и средние предприятия также знакомились на HANNOVER MESSE с этими новыми помощниками для использования их в своих производственных операциях».
Свою нишу в крупнейшей промышленной ярмарке заняли и аддитивные технологии. Целый ряд компаний представил здесь свои разработки и решения для различных областей применения.
<img alt="" height="225" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_ur3_at_3_2017-300×225.jpg" width="300" />

Двойственный подход

Одна из ключевых тем презентации GKN Sinter Metals Engi-neering GmbH на HANNOVER MESSE 2017 — аддитивное производство. Работая со своими партнерами, компания стремится ускорить разработку следующего поколения автомобильных трансмиссий.
В высококонкурентной среде скорость часто является ключевым преимуществом. Практически невозможно догнать компании, которые первыми вышли на рынок с действительно хорошими решениями, не говоря уже о том, чтобы обойти их. Нет нужды говорить, что в этом нет ничего нового для тех, кто определяет стратегию в компании GKN Sinter Metals Engineering GmbH, одного из лидеров рынка в области порошковой металлургии. Поэтому практически накануне открытия HANNOVER MESSE 2017 было заявлено о партнерстве с компанией EOS GmbH — лидером в сфере аддитивного производства. Совместными усилиями обе компании надеются завоевать растущий рынок промышленной 3D-печати в секторе В2В, прежде всего в автомобилестроении.
«У аддитивного производства в металлургии есть большой шанс серьезно повлиять на будущее промышленного производства и его продукцию, вывести его на новый уровень. Это задача, которую вместе предстоит решать EOS и GKN в будущем. Мы хотим, чтобы все больше потребителей знакомились и начинали использовать потенциал этой инновационной технологии. Мы также хотим существенно расширить области применения новых материалов путем проведения испытаний и дальнейшего внедрения их в серийное производство», — отметил д‑р Петер Оберпарляйтер, генеральный директор GKN Powder Metallurgy.

3D-печать производит впечатление
Итальянская компания Aidro, специализирующаяся на гидравлических системах, приехала на HANNOVER MESSE 2017, чтобы продемонстрировать аддитивное производство в секторе гидравлики. Экспонат компании представляет собой классический пример того, как традиционное решение может быть практически заново изобретено путем использования инновационного подхода, когда необходимые клапаны просто устанавливаются и соединяются иначе. Внутренние каналы клапанного блока были оптимизированы так, чтобы усиливать поток и экономить место, при этом устранили и риск протечек, т. к. дополнительные отверстия были больше не нужны. Наряду с инновационным гидравлическим клапанным блоком 3D на стенде Aidro показали и другие гидравлические детали, выполненные в технологии 3D, например, складывающиеся в стопку предохранительные клапаны давления с непосредственным управлением и модернизированные катушки.

Ничто не скроется
Новый сканер OptaOne 3D был впервые продемонстрирован на HANNOVER MESSE 2017 берлинской компанией botspot GmbH — под слоганом — ничто от него не скроется!
3D-сканеры, способные создавать высокореалистичные репродукции трехмерных структур, хорошо известны на рынке. Они основаны на невероятно большом числе технологий, каждая со своими преимуществами, ограничениями и затратами.
Берлинская компания botspot использует для своих сканеров фотограмметрию, когда сканируются определенные точки объекта и затем переносятся в трехмерную систему координат методом триангуляции. Соединение этих точек дает точную 3D-модель, известную как «меш». В этом процессе botspot сканирует не только поверхность объекта, но и его текстуру, обеспечивая воспроизводство моделей 3D высокого разрешения и с 16,7 млн цветовых оттенков за сотую долю секунды.

<img alt="" height="367" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_botspot_at_3_2017-350×367.jpg" width="350" />
Инновационный, защищенный патентом OptaOne 3D отличается уникальной технологией наклона и увеличения, позволяющей автоматическую настройку фото-сенсоров на размер и положение сканируемого объекта. Таким образом, можно сканировать трехмерные предметы любого размера в диапазоне от 80 мм до 2 метров с невероятной точностью. 64 сенсора максимально охватывают сканируемую площадь и моментально выдают 3D-снимки. Эта простая в использовании технология делает OptaOne идеальным средством для применения в области виртуальной и дополненной реальности, а также для печати фигур, анимации и снимков сложных объектов с невероятно сложными поверхностями и структурами.

Инновационные симуляторы
Altair Engineering GmbH — компания из Бёблингена, Германия продемонстрировала последнюю версию своей платформы HyperWorks CAE, предназначенную для разработки инновационных методов производства и умных устройств на основе симуляционного моделирования, а также примеры из опыта клиентов.

<img alt="" height="225" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_altair-smart-devices_at_3_2017-300×225.jpg" width="300" />
Компания использовала виртуального коллаборативного робота (кобота) для показа задач, которые возникают при разработке высокосложных мехатронных систем, и путей их решения. Например, среда HyperWorks может использоваться для симуляции и адаптации взаимодействия кобота, для сканирования окружающей обстановки при помощи сенсоров, для управления и регулировки устройств и их эффективности. Моделирование системы также применяется для расчета нагрузок, оптимизации топологии, в создании легких структур органического дизайна. Эти структуры в конечном итоге являются ключом к отличной эффективности, высокой точности и необходимой безопасности труда.

Новая усовершенствованная 3D-печать
Готовым 3D-моделям часто не хватает устойчивости материала или пространственной стабильности. Но эти недостатки сейчас в прошлом, благодаря выпуску принтеров ProJet 3D и ProJet MJP 3600 Max 3D с технологией многоструйного моделирования (MJP). Простота использования принтеров и минимальная доводка модели делают эту технологию очень интересной для конструкторских отделов компаний.

<img alt="" height="438" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_gallery-868×0-492508_at_3_2017-310×438.jpg" width="310" /><img alt="" height="224" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_gallery-868×0-492506_at_3_2017-300×224.jpg" width="300" />
Со скоростью почти в два раза выше, чем у своих предшественников, и разрешением до 16 микрометров эти два принтера нацелены, прежде всего, на самых требовательных потребителей, и не только по признаку производительности. В них используется специальная технология, которая очень точно охлаждает материал на пути к печатной форме, обеспечивая его точное расположение. Это дает в результате чрезвычайно высокое разрешение, резкость контура, стабильность параметров и качество поверхности. Большая неразъемная печатающая головка во всю ширину печатной формы обеспечивает полное использование печатного пространства. В результате время производства не зависит от того, печатается одновременно два или десять компонентов.

От проектного решения к прототипу
Лидер рынка аддитивного производства и 3D-печати Stratasys GmbH, отметил на HANNOVER MESSE 2017 выпуск на немецкий рынок своих инновационных 3D-принтеров серии F123 и продемонстрировал новые материалы для технологий PolyJet и FDM.
3D-принтер новой серии позволяет дизайнерам и инженерам удовлетворять самые разнообразные потребности при создании прототипов, начиная от проверки концепции и правильности проектирования до функционального тестирования. Удобный в использовании F123 также совместим с программой GrabCAD Print, что позволяет пользователям быстро создавать недорогие прототипы для целого ряда ключевых отраслей, включая потребительские товары, аэрокосмическую и автомобильную промышленности.

Все в одном пакете!
Перевод в цифровой формат производственной цепочки активно идет уже несколько лет. Однако, несмотря на весь оптимизм вокруг четвертой промышленной революции, новые проекты на практике часто сталкиваются с серьезными проблемами. Фактически, значительная часть инициатив Индустрии 4.0 тормозится в самом начале. Недавнее исследование, проведенное маркетинговой компанией IDC, показало, что, несмотря на увеличивающееся количество пилотных проектов, число внедрений не растет. Более того, только пять процентов опрошенных компаний имеют централизованную платформу данных, которая обслуживает по сети все производственные подразделения. Вот здесь и нужна платформа 3DEXPERIENCE от компа-
нии Dassault Systеmes, продемонстрировавшей на HANNOVER MESSE 2017 тщательно интегрированный цифровой инструмент процесса создания стоимости.

<img alt="" height="100" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_clogo-273×273-427747_at_3_2017-100×100.jpg" width="100" />
Используя в качестве примера производителя упаковки WestRock, при помощи новейших технологий 3D, включающих дизайн, симуляцию и дополненную реальность, компания наглядно показала, как в цифровом формате вся цепочка создания стоимости связывается в единый процесс: запросы потребителя, процесс разработки и производства, позиционирование на рынке и повседневное использование. Андреас Барт, управляющий директор EuroCentral в Dassault Systеmes, поясняет необходимость внедрения цифровых процессов для промышленных компаний: «Перед этими компаниями стоят серьезные задачи. К 2019 году три четверти всех промышленных предприятий мира переведут свои производственные процессы в цифровой формат и таким образом будут прекрасно готовы к росту своей производительности. Все, кто не сможет вовремя адаптироваться, останутся за бортом».
Подводя итоги мероприятия, Тило Бродтман (Thilo Brodtmann), управляющий директор Союза немецких машиностроителей (VDMA), заявил: «HANNOVER MESSE 2017 стала непревзойденной демонстрационной площадкой для машиностроительного сектора. Индустрия 4.0 прекрасно прошла стадию испытания и уже дает реальные плоды при использовании. Выставка четко отразила бодрое состояние промышленности — когда есть все необходимое для того, чтобы делать дело на всеобщее благо. А если говорить о международной конкуренции, мы определенно среди лидеров. Иначе говоря, HANNOVER MESSE 2017 — выдающееся событие».

<img alt="" height="300" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/hannover_messe_pimgpsh_fullsize_distr_at_3_2017-209×300.jpg" width="209" />
В 2018 году выставка HANNOVER MESSE пройдет с 23 по 27 апреля, официальной страной—партнером выставки станет Мексика.

Информацию об участии и посещению HANNOVER MESSE уточняйте в ООО «Дойче Мессе РУС»
тел. +7 (495) 669-46-46
www.messe-russia.ru“

Источник

Развитие аддитивных технологий в России

От

-

30.06.2017

0

Как отметил во вступительном слове генеральный директор ФГУП «ВИАМ» Е. Н. Каблов, сейчас весь мир активно реализует создание нового промышленного облика, а технологии на основе цифровых механизмов играют в этом ключевую роль. В ближайшие 15 лет и наша экономика должна перейти к цифровым технологиям, материалам нового поколения, способам конструирования. Такая задача была поставлена президентом РФ В. В. Путиным в рамках Национальной технологической инициативы. И доминантой этого перехода, по мнению докладчика, являются аддитивные технологии (АТ). Применяя АТ на всех стадиях жизненного цикла, включая топологическую оптимизацию, возможно до тридцати раз повысить производительность, повысить коэффициент использования материала до 0,98, обеспечить снижение массы конструкции до 50 %.

Путь по внедрению новых технологий в производство непрост и требует решения целого ряда вопросов. На текущий момент ключевым для всех, а для России особенно, является создание программного обеспечения (ПО). Здесь РФ находится в серьезной зависимости от зарубежных разработок. Кроме того, эти программные продукты зачастую не позволяют отступать от стандартных режимов: выходить на более высокие температуры, более высокие уровни свойств материалов. Поэтому первоочередной задачей консорциумов в рамках НТИ является создание единой информационной среды на базе цифровых технологий для проектирования и изготовления изделий с разработкой программного обеспечения: для создания и экспорта 3D-моделей, для послойного синтеза, генерации слоев и поддержек, для расчета топологической оптимизации (бионического дизайна деталей), а также управления жизненным циклом.

В России в настоящий момент реализуются аддитивные технологии первого и второго уровня: это вспомогательные производства, прототипирование, литье с применением деталей, изготовленных по аддитивным технологиям. Целью для всего мира является третий уровень, когда с помощью аддитивных технологий делается реальная деталь. В США, например, стоит задача к 2020 году достичь показателей: 1, 2 уровень — 20 %, а 3 уровень — 80 % (сейчас 70 и 30 %). В одиночку решить такую задачу невозможно. И во всем мире, и в России идет объединение компаний и возможностей. И важно, чтобы деятельность каждого участника российского движения новой промышленной политики была четко прописана, существовало разделение зон ответственности, а также был обеспечен доступ всех участников к этим разработкам. ВИАМ, например, готов отвечать за металлопорошковые композиции в ресурсных деталях. У института для этого есть не только желание, но и опыт.

В ВИАМ создано производство полного цикла, включая разработку технологий и производство металлопорошковых композиций, разработку и синтез деталей, разработку технологий горячего изостатического прессования и термообработки, подготовку нормативной документации для передачи технологии в производство. В настоящий момент, например, в рамках сотрудничества с Фондом перспективных исследований ВИАМ совместно с ОКБ им. М. П. Симонова приступил к разработке на базе аддитивного производства перспективных малоразмерных газотурбинных двигателей в классе тяг 20 и 150 кгс для беспилотных летательных аппаратов. По словам Е. Н. Каблова, «внедрение инновационных решений в конструкцию разрабатываемых МГТД позволит снизить массу двигателя за счет топологической оптимизации деталей сложной геометрии, таких как камера сгорания, турбина, центробежный компрессор». Совместные усилия позволят уже сегодня отвечать на вызовы, которые стоят перед страной. А вызов № 1 для российских авиастроителей — создать двигатель ПД-35. Без применения аддитивных технологий он если и будет создан, то проиграет в весе, эффективности и, соответственно, в полезной нагрузке.

К вопросу о стандартизации. Промышленность начинает жить тогда, когда есть нормативная база. Поэтому ВИАМ вместе с ГК «Роскосмос» и АО «Наука и инновации» был создан комитет по стандартизации, который определил перечень первоочередных стандартов. Их было десять, они прошли открытое обсуждение. Сейчас на утверждении находится восемь проектов. В апреле этого года ВИАМ выпустил первый паспорт на отечественный жаропрочный никелевый сплав ЭП648ПС.

О необходимости объединения ресурсов говорили и заместитель министра промышленности и торговли РФ О. Е. Бочаров, и генеральный конструктор ОДК Ю. Н. Шмотин, отметив, что данная конференция — одна из площадок для консолидации, в т. ч. интеллектуальных ресурсов, а также для согласования целей и задач развития. ОДК, в частности, ставит для себя такие задачи, как серийное аддитивное производство, снижение стоимости за счет максимальной загрузки аддитивного оборудования, высокая производительность, гибкость производства, эффективное использование металлопорошковых композиций, безлюдные технологии, создание определенных производственных ячеек. Предполагается, что к 2025–2030 году в новых модифицированных после 2018 года двигателях до 20 % массы будут составлять детали, спроектированные и изготовленные с помощью аддитивных технологий. За счет новых технологий проектирования, в т. ч. топологической оптимизации, будет сокращено количество деталей в двигателях более чем в два раза. За счет сокращения сроков и затрат на технологическую подготовку производства разработка опытных деталей, изготавливаемых по АТ, должна сократиться на 80 %. Цикл изготовления серийных деталей, разработанных под аддитивное производство, сократится в три раза, а стоимость изготовления — в два раза.

В рамках конференции о своих достижениях и направлениях развития в сфере аддитивных технологий рассказали представители целого ряда предприятий и компаний, включая: «ОДК-Авиадвигатель», АО «Наука и инновации» (ГК «Росатом»), МГТУ им. Н. Э. Баумана, ВИАМ, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Удмуртский государственный университет, «ЦНИИ КМ «Прометей», «НТЦ «Эталон», Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, «НПО «Сатурн», «Институт физики прочности и материаловедения» СО РАН, ОК РУСАЛ, Институт проблем химической физики РАН, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, ООО «Би Питрон СП», «Эм-Эс-Си Софтвэр РУС», AddUp, ФГУП «НАМИ», ВНИИ «Сигнал», UnionTech, «Консистент Софтвеа Дистрибушн», «ИФ АБ Универсал», «ЦАГИ», «Остек-СМТ», Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН. Памятные подарки за лучшие доклады были вручены Жанне Сентюриной, ОАО «Композит», — «Исследование влияния ориентации образцов при селективном электронно-лучевом сплавлении на микроструктуру и свойства сплава ВТ6С» и Валерию Путляеву, МГУ им. М. В. Ломоносова, — «Стереолитографическая 3D-печать кальцийфосфатной биокерамики со сложной архитектурой порового пространства».

По итогам конференции было принято решение, содержащее актуальные шаги для развития аддитивных технологий в России. Это создание единой информационной среды, материалов нового поколения, разработка отечественного оборудования на базе отечественного ПО, разработка национальных стандартов и нормативной документации, совершенствование системы подготовки кадров. Была отмечена необходимость скорейшего утверждения дорожной карты развития отрасли и завершения работ по подготовке технико-экономического обоснования эффекта от развития АТ. Для этого предприятиям-производителям предлагается подготовить и направить в адрес организационного комитета конференции информацию по дорогостоящим деталям сложной формы, изготавливаемым традиционными методами, которые целесообразно производить с помощью аддитивных технологий. Отмечена необходимость определения зоны ответственности отраслевых центров компетенции аддитивных технологий и разработки механизма их взаимодействия, выработка концепции взаимодействия крупных корпораций по внедрению АТ. На базе ФГУП «ВИАМ» предлагается создание единого межотраслевого инженерного центра аддитивных технологий. ■

Источник

AEROTEX — новый материал для 3D-печати беспилотников

От

-

10.04.2017

0

Чувствуя потребность рынка FDM 3D-печати в новых конструкционных материалах, расширяющих возможности аддитивных технологий, компания Filamentarno! продолжила работу по внедрению запатентованной ею технологии изготовления вспенивающихся материалов для 3D-печати и расширению их ассортимента. Сейчас в завершающей стадии тестирования находится новый вспенивающийся материал на основе модифицированного пластифицирующими и адгезионными добавками сополимера стирола и акрилонитрила. Новый композит, усиленный углеволокном, получил рабочее название AEROTEX. Название прозрачно намекает на ту сферу использования, для которой предназначен данный композит. Для авиации вес и прочность имеют решающее значение!
Качество материала для 3D-печати определяется двумя основными показателями: межслоевой адгезией и усадкой полимера.

<img alt="" height="200" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris2_at_4_2017-300×200.jpg" width="300" /> рис.2.

Рис. 3. Куб 10×10×10 см с заполнением 5 %, напечатанный из ABS и AEROTEX

Усадка полимера, особенно в сочетании с низкой межслоевой адгезией, зачастую приводит к таким дефектам печати, как деламинация (растрескивание распечатки по слоям), деформация, коробление и отслоение от поверхности печатного стола. Если при литье из термоэластопластов усадку можно учесть при проектировании пресс-формы, то при печати это далеко не всегда представляется возможным.
Известны две основные технологии уменьшения усадки заданной полимерной основы, с успехом применяющиеся в литье:
1. Введение в полимерную матрицу наполнителя, имеющего меньшую, чем у полимера, усадку и/или волокнистую структуру.
2. Подвспенивание полимера введением газа напрямую в расплав или с использованием химических вспенивателей. Вспенивание происходит на этапе переработки гранул или порошка полимера в экструдере непосредственно перед инжекцией расплава в литейную форму.
Подвспенивание полимерной основы до недавнего времени не применялось в 3D-печати. Первыми, кто рассмотрел в этой технологии серьёзные перспективы, была компания Filamentarno!, выпустившая филамент для 3D-печати, аналогов которому до сих пор нет во всем мире: CERAMOTEX.

Рис. 4. Изделия из CERAMOTEX

Вспенивающийся во время печати пруток позволяет получать распечатки с низкой плотностью и текстурной поверхностью. В этом году материал был обновлён — сменена полимерная основа, за счёт чего удалось добиться высоких скоростей печати и коэффициента вспенивания полимера. Фактически CERAMOTEX предоставляет возможность печатать на 3D-принтере твёрдым пенопластом с плотностью до 0.55 г/см. Для сравнения — это плотность древесины берёзы. Плотность же популярных полимеров для 3D-печати составляет
от 1.02 г/см³ (ABS) до 1.25 г/см³ (PLA)!

Рис. 5. Одинаковые распечатки из: PLA (вес 172 г), ABS (вес 144 г, деламинация), AEROTEX (вес 110 г)

<img alt="" height="200" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris6_at_4_2017-300×200.jpg" width="300" />
Рис. 6. Пример расслоения распечатки из ABS

Внесение в полимер волокнистых наполнителей (стекловолокна или углеродного волокна) имеет определённые минусы, особенно заметные при 3D-печати такими материалами. Неорганические волокна имеют абразивные свойства, что при высокой их концентрации в полимере может вызвать быстрое изменение диаметра сопла принтера с неизбежным ухудшением качества распечатки. Да, сопла для FDM 3D-принтеров недороги, но при высокой наполненности полимера сопло может изменить диаметр уже к концу одной (!) многочасовой печати.

Также любой волокнистый наполнитель обладает тиксотропными свойствами — иначе говоря, он увеличивает густоту расплава полимерной матрицы. Это приводит либо к понижению скорости печати подобным композитом, либо неизбежно влечёт за собой повышение необходимой температуры печати. Температуру приходится повышать чтобы увеличить текучесть расплава. Однако всему есть пределы, и эти пределы определяются возможностями принтера по максимальной температуре печати либо термостойкостью полимерной основы.
Межслоевая адгезия — это спайка между последовательно наносимыми во время печати слоями полимера. Чем выше прочность этой спайки, тем прочнее получаемая распечатка.
Адгезия между слоями в 3D-печати — это слабое звено, определяющее прочность всего изделия в целом. Это касается и угленаполненных композитов для FDM 3D-печати: волокно не участвует в формировании межслоевых связей, и анизотропия свойств распечаток из подобных композитов ещё ярче выражена. Фактически они напоминают очень прочный, но легко расслаивающийся картон.

<img alt="" height="200" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris7_at_4_2017-300×200.jpg" width="300" />
Рис. 7. Пластинка 1 мм толщины, напечатанная вертикально. Трещина при механическом разрушении идёт в произвольном направлении, что свидетельствует об однородности механических свойств вдоль и поперёк слоёв распечатки
<img alt="" height="166" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris8-1_at_4_2017-250×166.jpg" width="250" /> <img alt="" height="250" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris8-3_at_4_2017-250×250.jpg" width="250" /> <img alt="" height="200" src="https://additiv-tech.ru/sites/default/files/resize/u147/filamentarno_ris8-2_at_4_2017-300×200.jpg" width="300" />

Рис. 8. Распечатки из AEROTEX

В новом материале разработчикам удалось добиться минимальной анизотропии механических свойств распечатки вдоль и поперёк слоёв печати. Благодаря вспениванию полимера при нагреве во время печати поверхность наносимого слоя получается весьма развитой, что увеличивает площадь контакта с расплавом полимера при нанесении следующего слоя. Тогда как углеволокно, содержащееся в композите, создаёт трёхмерную структуру на границе спайки, фактически выступая связующей арматурой и ещё больше увеличивая связь между слоями.
Благодаря сочетанию двух известных и запатентованной компанией Filamentarno! технологий удалось создать лёгкий и прочный материал с высочайшей спайкой между слоями и минимальной усадкой.
AEROTEX найдёт применение в сфере разработки и постройки радиоуправляемых моделей: самолётов, планеров, мультикоптеров и других типов БПЛА. Твёрдость, ударопрочность и не достижимый для традиционно используемых для 3D-печати материалов малый вес распечатанных деталей и узлов дарит новые возможности в строительстве беспилотных летательных аппаратов.
Распечатки из нового материала легко обрабатываются, их можно сверлить, резать, в том числе и с использованием абразивных дисков и фрез, в них можно вкручивать винты и саморезы, склеивать, шлифовать и окрашивать. Во многом полученный композит напоминает плотное дерево, и это сходство не ограничивается тактильными ощущениями при работе с ним. Плотность материала можно варьировать настройками печати от 0.8 до 0.7 г/см³. Благодаря добавке углеволокна удалось минимизировать усадку, а каркасные свойства волокон ускоряют затвердевание расплава, позволяя печатать поразительные нависающие элементы-«мосты» и объёмные конструкции.
Проектирование и постройка крыла или фюзеляжа — это весьма трудоёмкий процесс, требующий не только знаний в аэродинамике, но и навыков работы с большим количеством материалов, владения обширным инструментарием и, как следствие, помещением под мастерскую. Внедрение же 3D-печати максимально упростило бы жизнь моделиста, но до настоящего момента попросту не было материалов, обладающих совокупностью необходимых свойств. AEROTEX убирает последние барьеры на пути внедрения доступной FDM 3D-печати в такую важную и динамично развивающуюся отрасль.

Возможность отойти от традиционных технологий и материалов в постройке БПЛА, минимизировать ручной труд и максимально сократить время постройки позволит сосредоточиться на техническом творчестве, развяжет руки дизайнерам и, мы надеемся, привлечёт к теме авиации ещё больше талантливых молодых людей!

Руслан Молчанов, разработчик AEROTEX, компания Filamentarno!

Источник

Услуги моделирования

От

-

24.06.0202

0

Компания Altair, мировой лидер в области вычислительной науки и искусственного интеллекта (ИИ), объявила о приобретении Gen3D, стартапа из Университета Бата, Великобритания, для расширения своей технологии проектирования для аддитивного производства. Gen3D является пионером в применении метода неявной геометрии для описания очень сложной геометрии, такой как решетчатые структуры в аддитивном производстве.

Расширение технологии проектирования для аддитивного производства

Технология проектирования Gen3D для аддитивного производства использует методы неявного моделирования нового поколения для быстрого создания сложной геометрии, которая не может быть реализована с помощью традиционного представления границ (BREP). Это позволяет проектировать компоненты, просто указав функциональные требования к детали (нагрузки, отверстия для крепежа, зоны удержания, каналы для потока жидкости и т.д.). Кроме того, технология автоматически отфильтровывает геометрии компонентов, которые могут вызвать проблемы при последующем производстве.

Инструмент генеративного проектирования Gen3D позволяет инженерам быстро создавать сложные конструкции, сводя к минимуму риск возникновения сбоев при печати. Он используется инженерами-конструкторами для решения таких задач, как поглощение энергии, теплопередача, фильтрация и других в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, производственная, медицинская и энергетическая.

“В дополнение к мощной технологии, которая помогает организациям решать задачи проектирования для аддитивного производства, команда Gen3D привносит глубокие отраслевые знания и опыт в передовых методах аддитивного проектирования, таких как генеративное проектирование, оптимизация топологии и создание решетчатых структур”.

– Джеймс Р. Скапа, основатель и главный исполнительный директор, Altair

Технология проектирования Gen3D для аддитивного производства будет интегрирована в Altair Inspire, интуитивно понятное и мощное семейство программных продуктов, которое позволяет осуществлять проектирование на основе моделирования на протяжении всего жизненного цикла разработки продукта, от концепции до реальности. При использовании на ранних этапах проектирования технология Inspire позволяет создавать конструкции, ориентированные как на производительность, так и на технологичность, и даёт возможность пользователям исследовать, разрабатывать и производить высокопроизводительные изделия в единой интуитивно понятной среде разработки.

LASERTEC 30 SLM. Производство объемных деталей сложной формы с помощью технологии выборочной лазерной плавки

LASERTEC 30 SLM: детали сложной формы с высоким качеством поверхности

Основные преимущества

Создание фабрики будущего

НТИ

ЗАВОД

ФОРУМ

Как подготовить компанию к цифровому будущему

Развитие аддитивных технологий в России

AEROTEX — новый материал для 3D-печати беспилотников

Услуги моделирования

Популярные Новости

Вещи для 3D-печати и продажи – юридическое руководство

Инновационные всходы на ультразвуковом поле

Новый отчет CONTEXT: спад продаж в 3D-печати достиг 24%

Популярные блоги

Алюминиевые сплавы в 3D-печати: технологии и инновации для промышленности

Ferrari врывается в аддитивное производство

Новые 3D-печатные барражирующие боеприпасы проходят испытания

Популярные категории

О нас

Подписывайтесь