"Det vigtigste, 3D-print kan gøre, er at presse det maksimale ud af strukturer"
— 3D-print har altid været et område, hvor der er
- Der er en gruppe mennesker i Rusland, vil jeg kalde dementusiaster af en religiøs type, der guddommeliggør FDM-teknologi (bygning ved lag-for-lag-aflejring - red.), de ved absolut alt om det: de ved, hvordan man sammensætter en printer af improviserede materialer, de modtager råvarer. Denne viden er allerede blevet fuldt udforsket. FDM er relativt nemt, billigt og hurtigt, bredt tilgængeligt, der er ingen begrænsninger på sanitære standarder, og dets største charme er, at det kan bruges i hverdagen. Beslaget gik i stykker, skal stativet udskrives? De er nemme at printe.
Men metalforseglingen er nu tusmørkezonendet har elementer, der ikke tillader det at blive allestedsnærværende. Dette er ret dyrt, kræver mange ressourcer og en kompleks infrastruktur, som kun en succesfuld virksomhed med det rigtige personale har råd til.
Derfor viden om metaltryk i startender var ikke så mange, men dette er netop tilfældet med god fabriksskik, når mesteren starter som låsesmed eller drejer, arbejder med hænderne for at forstå, hvordan det hele fungerer. Og så anvender han viden om installationerne som fuldgyldig ingeniør.
Evgeny Bolkhovetsky
— Hvordan udvikler metal 3D-print sig nu?
— Additiv teknologi er ikke en abstraktion, menen af de teknologiske komponenter. Der er ingen grund til at printe alt overalt, det vigtigste er at få en teknisk og økonomisk effekt. Groft sagt skulle et trykt produkt give fordele i forhold til et produkt, der var smeltet og slebet. For eksempel behøver bøjede pladestrukturer ikke at blive trykt - de er billigere og hurtigere at lave i klassisk maskinteknik, hvor processen har været gennemarbejdet i årtier. De industrier, der gør dette, kommer måske aldrig til 3D-print.
Men det vigtigste, 3D-print kan gøre, er at presse udstrukturer maksimalt. Det kan for eksempel hjælpe med at gøre et produkt lettere og samtidig bevare styrken, reducere materialeforbruget eller skabe en unik model for proteser – den klassiske måde at gøre dette på vil være lang og dyr. Eller en anden opgave - at gøre motoren lettere og samtidig bevare funktionalitet, ydeevne og styrke. Så for eksempel ser nye flymotorblade med komplekse kølekanaler ud til at øge deres ressourcer og holdbarhed.
Disse løsninger dukkede kun op, fordi ingeniørentacklede problemet. Han indså, at han kunne prøve en ny tilgang - at lave en tyndskallet gitterstruktur, der ville gøre motorelementet 20 % lettere og 15 % mere brændstofeffektivt. Så flyet vil flyve længere, raketten vil æde mindre brændstof, opsendelser bliver mere økonomiske og nyttelasten kan øges.
Alt dette kan kun gøres med 3D-print.De organisationer, der ønsker at lette designet og hurtigt få en prototype, og ikke vente for eksempel halvandet år, går til print. I vores felt er det muligt at lave flere iterationer af de kritiske motorkomponenter i luftfartskomplekset på et par måneder, teste elementet og forstå, hvordan det vil fungere. Fordelene ved at bruge udskrivning er indlysende, men dette er ikke et vidundermiddel, det vil ikke erstatte alt, men vil finde sit sted, hvor det er økonomisk fordelagtigt.
— Har du eksempler på enkelte elementer, der er lavet på traditionelle måder, men som nu er trykt?
— Vi hjalp med at overføre styringen af enhelikopterteknologi på aluminium og printede det. Nu er hele kinematikkæden blevet nemmere og hurtigere, designet kan testes, forstå hvad der kan ændres og modtage et opdateret produkt inden for en uge eller to.
Mere komplekst eksempel:individuelle elementer i flymotorer. For at gøre dette talte vi med specialister, de overvågede produkter, der tidligere blev fremstillet ved støbning. Ja, de er steget lidt i pris, men produktionshastigheden er tidoblet - vi kan levere etuier, der vil blive brugt til bænktest, de vil opvarme det, væske og brændstof vil cirkulere der under pres, det vil blive sat i betingelserne hvor det vil være arbejde.
Mindre kendte eksempler:optik til elementer af bærbar elektronik eller augmented reality-briller. Udvalget er meget bredt - fra dele, som installationernes ydeevne ikke afhænger af, til enheder, der er installeret på en flymotor.
"Mange kender ikke til additive teknologier, de bringer produkter og siger "vi vil gerne trykke præcis det samme"
Hvordan ser produktudviklingsprocessen ud ved brug af print?
— Der er mange organisationer i Rusland, hvorprofessionelle arbejder, de ved alt om deres felt. Men når de kommer for at lære noget nyt, ved de ikke, hvor de skal begynde. Derfor stiller mange mennesker et banalt spørgsmål: "Vi har sådan et produkt, vi vil gerne printe det." Så er der en teknik, der smart kaldes feasibility screening. For at sige det enkelt er dette et udvalg - de parametre, som du kan forstå, om et produkt er værd at udskrive, ikke det værd, eller det har potentiale til at blive udskrevet.
Hvis udskrivning mislykkes, eller det vildyrt, vi er ærlige omkring det. Kunden bestemmer selv, om det passer ham. Hvis produktet har potentiale, tilbyder vi nyt design og teknologiske løsninger: tilføje eller ændre noget for at forbedre designet. Så der vil være mindre risiko for, at vi ikke kan printe produktet eller reducere konstruktionstiden og mængden af materiale.
Og der er kunder, der har løst alt, ogproduktet skal være trykt "i panden." Kommunikationen med kunderne er anderledes, for der er ikke tale om klassisk mekanik, som har været gjort i årtier, hvor der er alle tegninger, og alle forstår, hvordan en drejebænk eller fræsemaskine fungerer. Alle disse er nye teknologier. De færreste ved, hvordan metal 3D-print fungerer.
Hvad er det sværeste at printe?
- Jeg ville opdele kompleksiteten i form ogproduktionskomponent. Sandsynligvis vanskeligere end et generativt bionisk design med forskellige slags gitterstrukturer er endnu ikke blevet opfundet. Men dette er en kompleks form – sådan en udfordring er skabt af kunden selv.
Og der er rent teknologiske vanskeligheder - dette erstore produkter af en flymotor med forskellige typer overflader. For eksempel lukkede kanaler med komplekse interne links for perforeringsstivhed. Hver for sig er disse simple elementer, men i alt er det ekstremt svært at gøre dette. Og for store produkter er de største vanskeligheder krympning, vridning og revner.
”Hvis produktionen ikke udvikles, begynder nedbrydningen. Det er umuligt at stå stille og trives.”
— Er du sikker på, at du står over for skepsis over for producenter? Hvad plejer de at sige om dig, og hvordan overbeviser du dem?
- Jeg vil endda sige, at det her er en bipolar proces. Der er mennesker, der slet ikke tror på, at 3D-print virker, mens andre idealiserer det og tror, at det kan absolut hvad som helst.
Tænkningens træghed er iboende hos mennesker af en visalder, som har arbejdet i produktionen i 30 år i træk og ved præcis, hvordan processen ser ud, mener de, at det ikke er nødvendigt at ændre på det. Og der er passionerede mennesker, der interesserer sig for begrebet digitalisering og gerne vil prøve noget nyt. Ikke fordi de er tvunget - det er et internt behov hos en ingeniør. Og han har argumenter - du kan gøre det hurtigere, tilføje en unik form, øge effektiviteten og oversætte alt dette til talsproget. Dette er den rigtige tilgang – hvis du ikke udvikler dig, begynder nedbrydningen. Det er umuligt at stå stille og blomstre.
Når en skeptisk kunde kontakter os -Vi siger ærligt, at vores teknologiske proces har begrænsninger. Men vi viser også, hvordan han kan vinde. Vi tilbyder vores løsninger - i stedet for fem separate elementer optimerer vi dem til ét, udskriver flere testcases gratis. Hvis de ikke kunne lide det, er det okay, de fik erfaring, og vi fik ny kommunikation.
Informationskomponenten starter nuudvikle sig hurtigere, og produktionen vil indhente det. Og 3D-print vil være et nøgleområde, for ellers kan disse komplekse, effektive produkter simpelthen ikke fås. De kunder, der ignorerer dette område, vil være tabere og lide tab. Dette er et overdrevet og pessimistisk billede af verden, men det er bedre at se sandheden i øjnene.
"Mange mennesker stiller et trivielt spørgsmål: «Vi har sådan et produkt, vi vil gerne printe det»"
— Hvad forhindrer dig ellers i at kombinere additivteknologier og masseproduktion?
- Jeg vil ikke overdrive, men altid ved siden afbygherren står tilbage med ledelsesapparatet, som trods ingeniørens mening og hans initiativ kan beslutte, at de ikke har ressourcerne. Additiv fremstilling er dyrt, så det er almindeligt, at der er en direkte økonomisk fordel ved at lette og optimere designs, som f.eks. i rumfartsindustrien. Og dem, der ikke har direkte gavn af additiv fremstilling her og nu, implementerer det ikke, for indtil videre er alle glade for alt.
— Hvordan kombinerer man traditionel produktion og 3D-print?
— Hvis vi sporer, hvordan det videnskabelige og tekniskerevolution og hvordan det hang sammen med produktionen - i starten lavede håndværkere alt i et enkelt eksemplar på bestilling. Så dukkede de første maskiner op, produktionen udvidedes. Vi begyndte at lave produkter på lager, så vi kunne sælge sortimentet på markedet. Da vi skiftede til samlebåndet, blev produktionen massiv og samlet. Dette reducerer produktionsomkostningerne - det er lettere at lave en formular og 10 tusinde identiske kopier. Men vi udvikler os, digitaliseringsprocessen accelererer, der er meget computerkraft, optimering og computersimulering af teknologiske cyklusser er under udvikling.
Der er også et koncept om samfundets videre udvikling— ændringer i tekniske og økonomiske formationer fører til ændringer i menneskers levevis. I de mest udviklede samfund er økonomisk håndtering af ressourcer allerede ved at udvikle sig - alt dette passer meget godt til 3D-print. Vi behøver ikke printe tusindvis af identiske produkter i håb om, at kunden vil købe dem. Han kommer med sin sag og venter ikke tre år på, at vi forbereder infrastrukturen og gør, hvad han har brug for. Optællingen fortsætter i uger og måneder.
Derfor vil print blive en organisk komponentproduktion og vil finde sin plads i den. Samtidig vil udskrivning af nogle ting stadig være meningsløst - der er ingen grund til at udskrive arkstrukturer, det er uøkonomisk og vanskeligt. Og komplekse og unikke produkter er nemmere at printe og opnår maksimal effektivitet.
</ p>Hvem fokuserer du på, hvem er det vigtigste referencepunkt på dette område nu?
Nu er lederne af industrien europæiske ogAmerikanske virksomheder med mange års akkumuleret erfaring. For eksempel har Boeing og Airbus, Aston Martin eller Ferrari introduceret additivløsninger i deres produkter i flere år. Vi forsøger at være ligestillede med store globale virksomheder og lære af dem, der er i begyndelsen af additivindustrien.
For relativt nylig er vi blevet uddannet iinternationale program Additive Minds. For eksempel blev der som en del af uddannelsen demonstreret en række designimplementeringer. Og så vil en person, der ikke ved, hvor han skal kigge, se et smukt billede, og en professionel vil se en fed løsning, der kan bruges i deres arbejde. Selvfølgelig er vi opmærksomme på sådanne ting og anvender dem til vores forskning.
Den russiske arena har også sine egne ledere og"markedets pionerer", vi arbejder med dem i samarbejde, i samme båd. Vi udveksler løsninger og ideer, ellers overlever vi ikke. Først og fremmest er disse virksomheder i UEC-kredsløbet: UEC-Saturn, UEC-Aviadvigatel og UEC-UMPO.
— Hvad forventer du på dette område i de næste 5-10 år?
- I retning af print med metaller ville jegsagde teknisk ironi. Der er udstyr og GOST'er, som vi arbejder med. Og vi ser indlysende ting, der kan forbedres eller endda fjernes for at gøre komplekse produkter hurtigere, billigere og bedre.
Men der er områder, der ligger uden for cirklenvores viden, og derved kan føre til de mest radikale forandringer. For eksempel vil den accelererede udvikling af kunstig intelligens føre til, at hele printkomplekset muligvis vil blive komprimeret til én applikation, hvor produktet vil blive overvejet, og modellen vil gøre alt for en person på grund af algoritmer. Og medarbejderne vil kunne bruge denne tid på den videre udvikling af sfæren. Jeg er ikke fremtidsforsker, men det forekommer mig, at dette er en åbenlys ændring.
Uoplagte gennembrud sker også - for eksempel, hvem ville have troet, at væksten i computerkraft på grund af kryptovalutaer, videospil og interaktiv underholdning ville hjælpe med at beregne den genetiske kode?
Læs mere:
På pyramiden i Kina fandt et portræt af "forfædrenes konge". Han regerede for over 4.000 år siden
Jorddagens længde er stigende. Forskere ved ikke hvorfor
Ingeniører har skabt en "perpetual motion-maskine" til bærbare atomure