كيفية طباعة طائرة: ما هي الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد وكيف ستغير الإنتاج

"الشيء الرئيسي الذي يمكن أن تفعله الطباعة ثلاثية الأبعاد هو الضغط على الحد الأقصى من الهياكل"

- لطالما كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D منطقة يوجد بها

الآن هناك عدد أقل منهم وقد تغلغلت الطباعة أكثر في الصناعة.لماذا حدث هذا؟

- هناك مجموعة من الناس في روسيا ، أود أن أسميهمالمتحمسون من النوع الديني الذي يؤلِّف تقنية FDM (البناء عن طريق ترسيب طبقة تلو الأخرى - محرر) ، يعرفون تمامًا كل شيء عنها: يعرفون كيفية تجميع طابعة من مواد مرتجلة ، يتلقون المواد الخام. لقد تم بالفعل استكشاف هذا الكم من المعرفة بشكل كامل. FDM سهل نسبيًا ورخيص وسريع ومتوفر على نطاق واسع ، ولا توجد قيود على المعايير الصحية ، وسحره الرئيسي هو أنه يمكن تطبيقه في الحياة اليومية. كسر القوس ، بحاجة لطباعة الحامل؟ من السهل طباعتها.

لكن الختم المعدني الآن هو منطقة الشفقتحتوي على عناصر لا تسمح لها بأن تصبح في كل مكان. هذا مكلف للغاية ، ويتطلب الكثير من الموارد والبنية التحتية المعقدة التي لا يمكن أن تتحملها سوى مؤسسة ناجحة مع الموظفين المناسبين.

لذلك ، معرفة الطباعة المعدنية في البدايةلم يكن هناك الكثير ، ولكن هذه هي حالة الممارسة الجيدة للمصنع ، عندما يبدأ السيد كصانع أقفال أو قاطع ، يعمل بيديه لفهم كيفية عمل كل شيء. ومن ثم يقوم بتطبيق المعرفة حول التركيبات كمهندس كامل الأهلية.

يفغيني بولكوفيتسكي

- كيف تتطور الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد الآن؟

- التكنولوجيا المضافة ليست تجريدا ، ولكنها أحد المكونات التكنولوجية.ليست هناك حاجة لطباعة كل شيء في كل مكان ، الشيء الأكثر أهمية هو الحصول على تأثير تقني واقتصادي.بشكل تقريبي ، يجب أن يكون المنتج المطبوع مربحا مقارنة بالمنتج الذي تم صهره وتحويله.على سبيل المثال ، لا تحتاج هياكل الصفائح المعدنية المنحنية إلى الطباعة - فهي أرخص وأسرع في الهندسة الميكانيكية الكلاسيكية ، حيث تم وضع العملية منذ عقود.تلك الصناعات التي تفعل ذلك قد لا تأتي أبدا إلى الطباعة 3D.

لكن الشيء الرئيسي الذي يمكن أن تفعله الطباعة ثلاثية الأبعاد هو الضغط للخارجالهياكل القصوى. على سبيل المثال ، يمكن أن يساعد في جعل المنتج أخف وزناً مع الحفاظ على القوة ، أو تقليل استهلاك المواد ، أو إنشاء نموذج فريد للأطراف الصناعية - الطريقة التقليدية للقيام بذلك ستكون طويلة ومكلفة. أو مهمة أخرى - لجعل المحرك أخف وزنا مع الحفاظ على الوظائف والأداء والقوة. لذلك ، على سبيل المثال ، يبدو أن شفرات محركات الطائرات الجديدة ذات قنوات التبريد المعقدة تزيد من مواردها ومتانتها.

ظهرت هذه الحلول فقط لأن المهندسعالج المشكلة. لقد أدرك أنه يمكنه تجربة نهج جديد - صنع هيكل شبكي رفيع القشرة يجعل عنصر المحرك أخف بنسبة 20٪ وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود بنسبة 15٪. لذا ستطير الطائرة لمسافة أبعد ، وسيستهلك الصاروخ وقودًا أقل ، وستصبح عمليات الإطلاق أكثر اقتصادا ويمكن زيادة الحمولة.

كل هذا لا يمكن القيام به إلا من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد.تلك المنظمات التي ترغب في تفتيح التصميم والحصول بسرعة على نموذج أولي ، ولا تنتظر ، على سبيل المثال ، سنة ونصف ، تذهب للطباعة. في مجالنا ، من الممكن إجراء العديد من التكرارات لمكونات المحرك الهامة لمجمع الطيران في غضون شهرين ، واختبار العنصر وفهم كيفية عمله. فوائد استخدام الطباعة واضحة ، لكن هذا ليس حلاً سحريًا ، فهو لن يحل محل كل شيء ، ولكنه سيجد مكانه حيث يكون استخدامه مفيدًا اقتصاديًا.

- هل لديك أي أمثلة على العناصر الفردية التي تم صنعها بطرق تقليدية ، ولكن يتم طباعتها الآن؟

- ساعدنا في نقل توجيه واحدتقنية الهليكوبتر على الألمنيوم وطباعتها. الآن أصبحت سلسلة الكينماتيكا بأكملها أسهل وأسرع ، يمكن اختبار التصميم وفهم ما يمكن تغييره والحصول على منتج محدث في غضون أسبوع أو أسبوعين.

مثال أكثر تعقيدًا:العناصر الفردية لمحركات الطائرات. للقيام بذلك ، تحدثنا مع المتخصصين ، قاموا بالإشراف على المنتجات التي تم تصنيعها مسبقًا عن طريق الصب. نعم ، لقد زاد السعر قليلاً ، لكن سرعة الإنتاج زادت عشرة أضعاف - يمكننا توفير الحالات التي سيتم استخدامها في اختبارات مقاعد البدلاء ، وسوف يقومون بتسخينها ، وسيدور السائل والوقود هناك تحت الضغط ، وسيتم وضعها في الظروف الذي سيعمل فيه.

تشمل الأمثلة الأقل شهرة بصريات الإلكترونيات القابلة للارتداء أو نظارات الواقع المعزز.الطيف كبير جدا - من التفاصيل ، منالتي لا تعتمد على قابلية تشغيل المنشآت ، إلى الأجهزة التي تقف على محرك الطائرة.

"لا يعرف الكثيرون عن التقنيات المضافة ، فهم يجلبون المنتجات ويقولون" نريد طباعة نفس الشيء تمامًا "

كيف تبدو عملية تطوير المنتج باستخدام الطباعة؟

- هناك الكثير من المنظمات في روسيا حيثيعمل المحترفون ، ويعرفون كل شيء عن مجالهم. لكن عندما يتعلمون شيئًا جديدًا ، فإنهم لا يعرفون من أين يبدؤون. لذلك ، يسأل الكثير من الناس سؤالًا عاديًا: "لدينا مثل هذا المنتج ، نريد طباعته." ثم هناك تقنية تسمى بذكاء فحص الجدوى. ببساطة ، هذا تحديد - المعلمات التي يمكنك من خلالها فهم ما إذا كان المنتج يستحق الطباعة ، أو لا يستحق ذلك ، أو إمكانية طباعته.

إذا فشلت الطباعة أو ستفشلباهظ الثمن ، نحن صادقون بشأنه. الزبون نفسه يقرر ما إذا كان ذلك يناسبه. إذا كان للمنتج إمكانات ، فإننا نقدم تصميمًا جديدًا وحلولًا تقنية: إضافة أو تغيير شيء ما لتحسين التصميم. لذلك سيكون هناك خطر أقل في عدم قدرتنا على طباعة المنتج أو تقليل وقت بنائه وكمية المواد.

وهناك عملاء عملوا على كل شيء ، ويجب طباعة المنتج "في الجبهة". يختلف التواصل مع العملاء ، لأن هذه ليست هندسة ميكانيكية كلاسيكية ، تم إجراؤها منذ عقود ، حيث توجد جميع الرسومات ويفهم الجميع كيفية عمل المخرطة أو آلة الطحن. كل هذه تقنيات جديدة. قلة من الناس يعرفون كيفية عمل الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.

ما هو أصعب شيء في طباعته؟

- سأقسم التعقيد من حيث الشكل ومكون الإنتاج. ربما يكون الأمر أكثر صعوبة من التصميم الإلكتروني التوليدي مع أنواع مختلفة من الهياكل الشبكية التي لم يتم اختراعها بعد. لكن هذا شكل معقد - مثل هذا التحدي يصنعه العميل نفسه.

وهناك صعوبات تكنولوجية بحتة - هذا هومنتجات كبيرة لمحركات الطائرات بأنواع مختلفة من الأسطح. على سبيل المثال ، القنوات المغلقة ذات الروابط الداخلية المعقدة لصلابة التثقيب. بشكل منفصل ، هذه عناصر بسيطة ، لكن في المجمل من الصعب للغاية القيام بذلك. وبالنسبة للمنتجات كبيرة الحجم ، تتمثل الصعوبات الرئيسية في الانكماش والصفائح والتشقق.

"إذا لم يتم تطوير الإنتاج ، يبدأ التدهور. من المستحيل أن نقف مكتوفي الأيدي وتزدهر ".

- هل أنت متأكد من أنك تواجه شكوك الشركات المصنعة؟ ماذا يقولون عنك عادة وكيف تقنعهم؟

- بل أقول إن هذه عملية ثنائية القطب. هناك أشخاص لا يؤمنون بأن الطباعة ثلاثية الأبعاد تعمل على الإطلاق ، في حين أن آخرين يعتبرونها مثالية ويعتقدون أنها يمكن أن تفعل أي شيء على الإطلاق.

إن جمود التفكير متأصل في أناس معينينالعمر ، الذين عملوا في الإنتاج لمدة 30 عامًا متتالية ويعرفون بالضبط كيف تبدو العملية ، ويعتقدون أنه ليست هناك حاجة لتغييرها. وهناك أشخاص متحمسون مهتمون بمفهوم الرقمنة ويريدون تجربة شيء جديد. ليس لأنهم مجبرون - هذه حاجة داخلية لمهندس. ولديه حجج - يمكنك القيام بذلك بشكل أسرع ، وإضافة شكل فريد ، وزيادة الكفاءة وترجمة كل هذا إلى لغة الأرقام. هذا هو النهج الصحيح - إذا لم تتطور ، يبدأ التدهور. من المستحيل أن نقف مكتوفي الأيدي وتزدهر.

عندما يتصل بنا عميل متشكك -نقول بصدق أن عمليتنا التكنولوجية لها حدود. لكننا نظهر أيضًا كيف يمكنه الفوز. نحن نقدم حلولنا - بدلاً من خمسة عناصر منفصلة ، نقوم بتحسينها في واحدة ، وطباعة العديد من حالات الاختبار مجانًا. إذا لم يعجبهم ، فلا بأس ، لديهم خبرة وتواصلنا جديدًا.

عنصر المعلومات بدأ الآنتطوير أسرع والإنتاج سوف اللحاق بالركب. وستكون الطباعة ثلاثية الأبعاد مجالًا رئيسيًا ، لأنه بخلاف ذلك لا يمكن الحصول على هذه المنتجات المعقدة والفعالة. هؤلاء العملاء الذين يتجاهلون هذه المنطقة سيكونون الخاسرين ويتكبدون خسائر. هذه صورة مبالغ فيها ومتشائمة للعالم ، لكن من الأفضل مواجهة الحقيقة.

"يأتي الكثير من الناس بسؤال تافه: "لدينا هذا المنتج ، نريد طباعته".

- ما الذي يمنعك أيضًا من الجمع بين التقنيات المضافة والإنتاج الضخم؟

- لا أريد المبالغة ولكن دائما في الجانبيُترك للعميل جهاز الإدارة ، والذي ، على الرغم من رأي المهندس ومبادرته ، قد يقرر أنه لا يمتلك الموارد. يعتبر التصنيع الإضافي مكلفًا ، لذلك من الشائع وجود فائدة اقتصادية مباشرة لتفتيح التصاميم وتحسينها ، كما هو الحال في صناعة الطيران. وأولئك الذين لا يستفيدون بشكل مباشر من التصنيع الإضافي هنا والآن لا يطبقونه ، لأن الجميع حتى الآن سعداء بكل شيء.

- كيف تجمع بين الإنتاج التقليدي والطباعة ثلاثية الأبعاد؟

- كيف نتتبع كيف علمي وتقنيالثورة وكيف ارتبطت بالإنتاج - في البداية ، فعل الحرفيون كل شيء في نسخة واحدة حسب الطلب. ثم ظهرت الآلات الأولى ، وتوسع الإنتاج. بدأنا في تصنيع المنتجات في المخزون حتى نتمكن من بيع المجموعة المتنوعة في السوق. عندما تحولنا إلى خط التجميع ، أصبح الإنتاج ضخمًا وموحدًا. هذا يقلل من تكلفة الإنتاج - من الأسهل عمل نموذج واحد و 10 آلاف نسخة متطابقة. لكننا نتطور ، وعملية الرقمنة تتسارع ، وهناك الكثير من قوة الحوسبة والتحسين والمحاكاة الحاسوبية للدورات التكنولوجية تتطور.

هناك أيضا مفهوم لمزيد من تطوير المجتمع: التغييرات في التكوينات التقنية والاقتصادية تؤدي إلىفي المجتمعات الأكثر تقدما ، يتطور الاستخدام الاقتصادي للموارد بالفعل ، وكل هذا يتناسب بشكل جيد مع الطباعة 3D.لا نحتاج إلى طباعة آلاف المنتجات المتطابقة على أمل أن يشتريها العميل.يأتي بقضيته الخاصة ولا ينتظر ثلاث سنوات حتى نجهز البنية التحتية ونفعل ما يحتاجه.يتم حساب الأسابيع والشهور. 

لذلك ، ستصبح الطباعة مكونا عضويا للإنتاج وستجد مكانها فيه.في الوقت نفسه ، ستظل طباعة بعض الأشياء بلا جدوى - ليست هناك حاجة لطباعة هياكل الأوراق ، فهي غير اقتصادية وصعبة.والمنتجات المعقدة والفريدة من نوعها أسهل في الطباعة وتحقيق أقصى استفادة منها. 

</ p>

من الذي تركز عليه ، ومن هو المرجع الرئيسي في هذا المجال الآن؟

الآن قادة الصناعة أوروبيون والشركات الأمريكية التي لديها سنوات عديدة من الخبرة المتراكمة. على سبيل المثال ، تقدم Boeing و Airbus أو Aston Martin أو Ferrari حلولًا مضافة إلى منتجاتها لعدة سنوات. نحاول أن نكون على قدم المساواة مع الشركات العالمية الكبيرة ونتعلم من أولئك الذين هم في أصول صناعة المواد المضافة.

في الآونة الأخيرة نسبيًا ، تم تدريبنا فيبرنامج العقول المضافة للبرنامج الدولي. على سبيل المثال ، كجزء من التدريب ، تم عرض عدد من تطبيقات التصميم. ومن ثم فإن الشخص الذي لا يعرف مكان البحث سيرى صورة جميلة ، وسيرى المحترف حلاً رائعًا يمكن استخدامه في عملهم. بالطبع ، نحن نولي اهتمامًا لمثل هذه الأشياء ونطبقها على أبحاثنا.

الساحة الروسية لها أيضا قادتها و"رواد السوق" ، نعمل معهم بالتعاون ، في نفس المركب. نحن نتبادل الحلول والأفكار وإلا لن ننجو. بادئ ذي بدء ، هذه هي مؤسسات دائرة UEC: UEC-Saturn و UEC-Aviadvigatel و UEC-UMPO.

- ماذا تتوقع في هذا المجال في 5-10 سنوات القادمة؟

- في اتجاه الطباعة بالمعادن ، سأفعلقال السخرية التقنية. هناك معدات و GOST التي نعمل معها. ونرى أشياء واضحة يمكن تحسينها أو حتى إزالتها لجعل المنتجات المعقدة أسرع وأرخص وأفضل.

لكن هناك مناطق خارج الدائرةمعرفتنا ، وبذلك يمكن أن تؤدي إلى أكثر التغييرات جذرية. على سبيل المثال ، سيؤدي التطور السريع للذكاء الاصطناعي إلى حقيقة أنه من المحتمل أن يتم ضغط مجمع الطباعة بأكمله في تطبيق واحد ، حيث سيتم النظر في المنتج وسيفعل النموذج كل شيء لشخص ما بسبب الخوارزميات. وسيتمكن الموظفون من قضاء هذا الوقت في مواصلة تطوير المجال. أنا لست مستقبليًا ، لكن يبدو لي أن هذا تغيير واضح.

تحدث اختراقات غير واضحة أيضًا - على سبيل المثال ، من كان يظن أن نمو قوة الحوسبة بسبب العملات المشفرة وألعاب الفيديو والترفيه التفاعلي سيساعد في حساب الشفرة الجينية؟

قراءة المزيد:

على الهرم في الصين وجدت صورة "ملك الأجداد". لقد حكم منذ أكثر من 4000 عام

طول يوم الأرض آخذ في الازدياد. العلماء لا يعرفون لماذا

ابتكر المهندسون "آلة الحركة الدائمة" للساعات الذرية المحمولة