"Tärkein asia, jonka 3D-tulostus voi tehdä, on puristaa rakenteista maksimi"
— 3D-tulostus on aina ollut alue, jolla on
– Venäjällä on joukko ihmisiä, kutsuisin heitäuskonnollisen tyyppiset harrastajat, jotka jumalaavat FDM-teknologiaa (rakentaminen kerros kerrokselta - toim.), he tietävät siitä aivan kaiken: he osaavat koota tulostin improvisoiduista materiaaleista, he saavat raaka-aineita. Tämä tietokokonaisuus on jo täysin tutkittu. FDM on suhteellisen helppoa, halpaa ja nopeaa, laajalti saatavilla, saniteettistandardeille ei ole rajoituksia, ja sen tärkein viehätys on, että sitä voidaan soveltaa jokapäiväiseen elämään. Teline meni rikki, pitääkö teline tulostaa? Ne on helppo tulostaa.
Mutta metallitiiviste on nyt hämäräaluesiinä on elementtejä, jotka eivät salli sen tulla kaikkialle. Tämä on melko kallista, vaatii paljon resursseja ja monimutkaista infrastruktuuria, johon vain menestyvällä yrityksellä, jolla on oikea henkilöstö, on varaa.
Siksi metallipainon tuntemus alussaniitä ei ollut niin paljon, mutta tämä on juuri hyvä tehdaskäytäntö, kun mestari aloittaa lukkoseppänä tai sorvaajana, työskentelee käsin ymmärtääkseen kuinka kaikki toimii. Ja sitten hän soveltaa tietojaan asennuksista täysimittaisena insinöörinä.
Jevgeni Bolkhovetsky
— Miten metallin 3D-tulostus kehittyy nyt?
– Additiivinen teknologia ei ole abstraktiota, vaanyksi teknisistä komponenteista. Kaikkea ei tarvitse tulostaa kaikkialle, tärkeintä on saada tekninen ja taloudellinen vaikutus. Karkeasti sanottuna painotuotteen pitäisi tarjota etuja verrattuna tuotteeseen, joka oli sulatettu ja teroitettu. Esimerkiksi taivutettuja levyrakenteita ei tarvitse painaa - ne ovat halvempia ja nopeampia valmistaa klassisessa koneenrakennuksessa, jossa prosessia on kehitelty vuosikymmeniä. Ne teollisuudenalat, jotka tekevät tätä, eivät ehkä koskaan tule 3D-tulostukseen.
Mutta tärkein asia, jonka 3D-tulostus voi tehdä, on puristaa ulosrakenteet maksimissaan. Se voi esimerkiksi auttaa tekemään tuotteesta kevyemmän säilyttäen samalla lujuuden, vähentämään materiaalin kulutusta tai luomaan ainutlaatuisen mallin proteesille – klassinen tapa tehdä tämä on pitkä ja kallis. Tai toinen tehtävä - tehdä moottorista kevyempi säilyttäen samalla toimivuuden, suorituskyvyn ja lujuuden. Joten esimerkiksi uudet lentokoneiden moottoreiden siivet, joissa on monimutkaiset jäähdytyskanavat, näyttävät lisäävän niiden resursseja ja kestävyyttä.
Nämä ratkaisut ilmestyivät vain, koska insinööriratkaisi ongelman. Hän tajusi, että hän voisi kokeilla uutta lähestymistapaa – ohutkuorisen ristikkorakenteen valmistamista, joka tekisi moottorielementistä 20 % kevyemmän ja 15 % polttoainetehokkaamman. Joten kone lentää pidemmälle, raketti syö vähemmän polttoainetta, laukaisuista tulee taloudellisempia ja hyötykuormaa voidaan lisätä.
Kaikki tämä voidaan tehdä vain 3D-tulostuksella.Ne organisaatiot, jotka haluavat keventää suunnittelua ja saada nopeasti prototyypin, eivätkä odota esimerkiksi puolitoista vuotta, menevät tulostamaan. Alallamme on mahdollista tehdä parissa kuukaudessa useita iteraatioita ilmailukompleksin kriittisistä moottorikomponenteista, testata elementtiä ja ymmärtää miten se toimii. Tulostuksen hyödyt ovat ilmeiset, mutta tämä ei ole ihmelääke, se ei korvaa kaikkea, vaan löytää paikkansa, jossa sen käyttö on taloudellisesti hyödyllistä.
— Onko sinulla esimerkkejä yksittäisistä elementeistä, jotka on valmistettu perinteisellä tavalla, mutta nyt painettu?
– Auttoimme siirtämään yhden ohjauksenhelikopteritekniikkaa alumiinille ja painanut sen. Nyt koko kinematiikkaketju on helpottunut ja nopeampi, suunnittelua voidaan testata, ymmärtää mitä voidaan muuttaa ja saada päivitetty tuote viikon tai kahden sisällä.
Monimutkaisempi esimerkki:lentokoneiden moottoreiden yksittäisiä elementtejä. Tätä varten keskustelimme asiantuntijoiden kanssa, he valvoivat tuotteita, jotka on valmistettu aiemmin valamalla. Kyllä ne ovat hieman nousseet hinnat, mutta tuotantonopeus on kymmenkertaistunut - voimme tarjota koteloita, joita käytetään penkkikokeissa, ne lämmittävät sen, neste ja polttoaine kiertävät siellä paineen alla, se laitetaan olosuhteisiin. jossa se tulee olemaan työtä.
Vähemmän tunnettuja esimerkkejä:Optiikka puettavien elektroniikkaelementtien tai lisätyn todellisuuden lasien elementteihin. Valikoima on erittäin laaja - osista, joista asennusten suorituskyky ei riipu, laitteisiin, jotka on asennettu lentokoneen moottoriin.
"Monet eivät tiedä lisäainetekniikoista, he tuovat tuotteita ja sanovat "haluamme tulostaa täsmälleen saman"
Miltä tuotekehitysprosessi näyttää tulostuksen avulla?
– Venäjällä on paljon järjestöjä, joissaammattilaiset työskentelevät, he tietävät kaiken alastaan. Mutta kun he tulevat oppimaan jotain uutta, he eivät tiedä mistä aloittaa. Siksi monet ihmiset kysyvät banaalin kysymyksen: "Meillä on tällainen tuote, haluamme tulostaa sen." Sitten on tekniikka, jota kutsutaan taitavasti toteutettavuusseulonnaksi. Yksinkertaisesti sanottuna tämä on valinta - parametrit, joiden avulla voit ymmärtää, onko tuote tulostamisen arvoinen, ei sen arvoinen vai onko sillä potentiaalia painaa.
Jos tulostus epäonnistuu tai epäonnistuukallis, olemme rehellisiä. Asiakas päättää itse, sopiiko se hänelle. Jos tuotteessa on potentiaalia, tarjoamme uusia muotoilu- ja teknologisia ratkaisuja: lisää tai muuta jotain muotoilun parantamiseksi. Näin ollen on pienempi riski, että emme voi tulostaa tuotetta tai lyhentää sen valmistusaikaa ja materiaalin määrää.
Ja on asiakkaita, jotka ovat tehneet kaiken valmiiksi, jatuote on painettava "otsaan". Viestintä asiakkaiden kanssa on erilaista, koska tämä ei ole klassista koneenrakennusta, jota on tehty vuosikymmeniä, jossa on kaikki piirustukset ja kaikki ymmärtävät kuinka sorvi tai jyrsinkone toimii. Kaikki nämä ovat uusia teknologioita. Harvat ihmiset tietävät, kuinka metallin 3D-tulostus toimii.
Mikä on vaikeinta tulostaa?
- Jakaisin monimutkaisuuden muotoon jatuotantokomponentti. Todennäköisesti vaikeampaa kuin generatiivinen bioninen suunnittelu erilaisilla hilarakenteilla ei ole vielä keksitty. Mutta tämä on monimutkainen muoto - sellaisen haasteen luo asiakas itse.
Ja siinä on puhtaasti teknisiä vaikeuksia - tämä onlentokonemoottorin suuret tuotteet erilaisilla pinnoilla. Esimerkiksi suljetut kanavat, joissa on monimutkaiset sisäiset linkit rei'ityksen jäykkyyttä varten. Erikseen nämä ovat yksinkertaisia elementtejä, mutta kaiken kaikkiaan tämä on erittäin vaikeaa tehdä. Ja suurikokoisten tuotteiden päävaikeudet ovat kutistuminen, vääntyminen ja halkeilu.
”Jos tuotantoa ei kehitetä, alkaa hajoaminen. On mahdotonta pysyä paikallaan ja menestyä."
— Oletko varma, että suhtaudut valmistajiin skeptisesti? Mitä he yleensä sanovat sinusta ja miten vakuutat heidät?
– Sanoisin jopa, että tämä on kaksinapainen prosessi. On ihmisiä, jotka eivät usko 3D-tulostuksen toimivaan ollenkaan, kun taas toiset idealisoivat sen ja uskovat, että sillä voi tehdä mitä tahansa.
Ajattelun inertia on luontainen tietyn ihmisilleikäiset, jotka ovat työskennelleet tuotannossa 30 vuotta peräkkäin ja tietävät tarkalleen miltä prosessi näyttää, he uskovat, ettei sitä tarvitse muuttaa. Ja on intohimoisia ihmisiä, jotka ovat kiinnostuneita digitalisaation käsitteestä ja haluavat kokeilla jotain uutta. Ei siksi, että heidät pakotetaan - tämä on insinöörin sisäinen tarve. Ja hänellä on argumentteja - voit tehdä sen nopeammin, lisätä ainutlaatuisen muodon, lisätä tehokkuutta ja kääntää kaiken tämän numeroiden kielelle. Tämä on oikea lähestymistapa - jos et kehity, rappeutuminen alkaa. On mahdotonta pysyä paikallaan ja kukoistaa.
Kun skeptinen asiakas ottaa meihin yhteyttä -Sanomme rehellisesti, että teknologisella prosessillamme on rajoituksia. Mutta näytämme myös, kuinka hän voi voittaa. Tarjoamme ratkaisumme - viiden erillisen elementin sijaan optimoimme ne yhdeksi, tulostamme useita testitapauksia ilmaiseksi. Jos he eivät pitäneet siitä, ei hätää, he saivat kokemusta ja saimme uutta viestintää.
Tietokomponentti alkaa nytkehittyy nopeammin ja tuotanto kuroaa kiinni. Ja 3D-tulostus tulee olemaan avainalue, koska muuten näitä monimutkaisia ja tehokkaita tuotteita ei yksinkertaisesti saada. Asiakkaat, jotka jättävät huomiotta tämän alueen, ovat häviäjiä ja kärsivät tappioita. Tämä on liioiteltu ja pessimistinen kuva maailmasta, mutta on parempi kohdata totuus.
"Monet kysyvät triviaalin kysymyksen: «Meillä on tällainen tuote, haluamme tulostaa sen»"
— Mikä muu estää yhdistämästä additioteknologiaa ja massatuotantoa?
– En halua liioitella, mutta aina puolellaAsiakkaalle jää johtamislaitteisto, joka voi insinöörin mielipiteestä ja hänen aloitteestaan huolimatta päättää, ettei heillä ole resursseja. Lisäainevalmistus on kallista, joten on yleistä, että keventäminen ja virtaviivaistaminen tuovat suoria taloudellisia etuja, kuten ilmailuteollisuudessa. Ja ne, jotka eivät tässä ja nyt suoraan hyötyy lisäainetuotannosta, eivät ota sitä käyttöön, koska toistaiseksi kaikki ovat tyytyväisiä kaikkeen.
— Miten yhdistää perinteinen tuotanto ja 3D-tulostus?
— Jos jäljitetään, miten tieteellinen ja tekninenvallankumous ja miten se liittyi tuotantoon - aluksi käsityöläiset tekivät kaiken tilauksesta yhdessä kappaleessa. Sitten ensimmäiset koneet ilmestyivät, tuotanto laajeni. Aloimme valmistaa tuotteita varastossa, jotta voisimme myydä valikoiman markkinoilla. Kun siirryimme kokoonpanolinjalle, tuotannosta tuli massiivinen ja yhtenäinen. Tämä vähentää tuotantokustannuksia - on helpompi tehdä yksi lomake ja 10 tuhatta identtistä kopiota. Mutta me kehitymme, digitalisaatioprosessi kiihtyy, laskentatehoa on paljon, teknologisten syklien optimointi ja tietokonesimulointi kehittyvät.
Siellä on myös käsitys yhteiskunnan jatkokehityksestä– muutokset teknisissä ja taloudellisissa muodostelmissa johtavat muutoksiin ihmisten elämäntavoissa. Kehittyneimmissä yhteiskunnissa resurssien taloudellinen käsittely on jo kehittymässä - tämä kaikki sopii hyvin 3D-tulostukseen. Meidän ei tarvitse painaa tuhansia identtisiä tuotteita siinä toivossa, että asiakas ostaa ne. Hän tulee tapauksensa kanssa eikä odota kolmea vuotta, että valmistelemme infrastruktuurin ja teemme mitä hän tarvitsee. Laskenta jatkuu viikkoja ja kuukausia.
Siksi painatuksesta tulee orgaaninen komponenttituotantoon ja löytää paikkansa siinä. Samalla joidenkin asioiden painaminen on silti turhaa - arkkirakenteita ei tarvitse tulostaa, se on epätaloudellista ja vaikeaa. Monimutkaisia ja ainutlaatuisia tuotteita on helpompi tulostaa ja ne saavat parhaan mahdollisen tehokkuuden.
</ p>Keneen keskityt, kuka on tällä alalla nyt tärkein viitekohta?
Nyt alan johtajia ovat eurooppalaiset jaAmerikkalaiset yritykset, joilla on monen vuoden kokemus. Esimerkiksi Boeing ja Airbus, Aston Martin tai Ferrari ovat tuoneet lisäaineratkaisuja tuotteisiinsa useiden vuosien ajan. Pyrimme katsomaan ylöspäin maailman suuriin yrityksiin ja oppimaan niiltä, jotka ovat lisäaineteollisuuden eturintamassa.
Meitä on koulutettu suhteellisen äskettäinkansainvälinen ohjelma Additive Minds. Osana koulutusta esiteltiin esimerkiksi useita suunnittelutoteutuksia. Ja sitten henkilö, joka ei tiedä mistä etsiä, näkee kauniin kuvan, ja ammattilainen näkee siistin ratkaisun, jota voidaan käyttää työssään. Tietenkin kiinnitämme huomiota tällaisiin asioihin ja käytämme niitä tutkimuksessamme.
Venäjän areenalla on myös omat johtajansa ja"markkinoiden edelläkävijät", työskentelemme heidän kanssaan yhteistyössä, samassa veneessä. Vaihdamme ratkaisuja ja ideoita, muuten emme selviä. Ensinnäkin nämä ovat UEC-piirin yrityksiä: UEC-Saturn, UEC-Aviadvigatel ja UEC-UMPO.
— Mitä odotat tällä alueella seuraavan 5-10 vuoden aikana?
- Metallilla painamisen suunnassa haluaisinsanoi teknistä ironiaa. Meillä on laitteita ja GOST-standardeja, joiden kanssa työskentelemme. Ja näemme ilmeisiä asioita, joita voidaan parantaa tai jopa poistaa, jotta monimutkaisista tuotteista saadaan nopeampia, halvempia ja parempia.
Mutta on alueita, jotka ovat ympyrän ulkopuolellatietämyksemme ja voi siten johtaa radikaalimpiin muutoksiin. Esimerkiksi tekoälyn kiihtynyt kehitys johtaa siihen, että koko tulostuskompleksi mahdollisesti puristetaan yhteen sovellukseen, jossa tuote otetaan huomioon ja malli tekee kaiken ihmisen puolesta algoritmien takia. Ja työntekijät voivat käyttää tämän ajan alan edelleen kehittämiseen. En ole futuristi, mutta minusta vaikuttaa siltä, että tämä on ilmeinen muutos.
Myös ei-ilmeisiä läpimurtoja tapahtuu - esimerkiksi kuka olisi uskonut, että kryptovaluutoista, videopeleistä ja interaktiivisesta viihteestä johtuva laskentatehon kasvu auttaisi geneettisen koodin laskemisessa?
Lue lisää:
Kiinan pyramidista löytyi muotokuva "esi-isien kuninkaasta". Hän hallitsi yli 4000 vuotta sitten
Maan päivän pituus pitenee. Tiedemiehet eivät tiedä miksi
Insinöörit ovat luoneet "ikuisen liikkeen" kannettaville atomikelloille