“Het belangrijkste dat 3D-printen kan doen, is het maximale uit structuren persen”
— 3D-printen is altijd een gebied geweest waar dit wel het geval is
— Er is een groep mensen in Rusland, ik zou ze willen noemenliefhebbers van een religieus type die FDM-technologie vergoddelijken (bouwen door laag voor laag depositie - red.), ze weten er alles van: ze weten hoe ze een printer moeten samenstellen uit geïmproviseerde materialen, ze krijgen grondstoffen. Deze kennis is al volledig verkend. FDM is relatief eenvoudig, goedkoop en snel, algemeen verkrijgbaar, er zijn geen beperkingen op sanitaire normen en de grootste charme is dat het in het dagelijks leven kan worden toegepast. De beugel is gebroken, moet u de standaard afdrukken? Ze zijn gemakkelijk te printen.
Maar de metalen afdichting is nu de schemerzonehet heeft elementen waardoor het niet alomtegenwoordig wordt. Dit is vrij duur, vereist veel middelen en een complexe infrastructuur die alleen een succesvolle onderneming met het juiste personeel zich kan veroorloven.
Daarom kennis over metaalprinten bij de starter waren er niet zo veel, maar dit is precies het geval van goede fabriekspraktijken, wanneer de meester begint als slotenmaker of draaier, met zijn handen werkt om te begrijpen hoe het allemaal werkt. En dan past hij als volwaardig engineer de kennis over de installaties toe.
Jevgeni Bolchovetsky
— Hoe ontwikkelt metaal 3D-printen zich nu?
— Additieve technologie is geen abstractie, maareen van de technologische componenten. Het is niet nodig om alles overal te printen; het belangrijkste is om een technisch en economisch effect te krijgen. Grofweg zou een bedrukt product voordelen moeten bieden ten opzichte van een product dat gesmolten en geslepen is. Gebogen plaatconstructies hoeven bijvoorbeeld niet geprint te worden; ze zijn goedkoper en sneller te maken in de klassieke machinebouw, waar het proces al tientallen jaren wordt uitgewerkt. De industrieën die dit doen, zullen misschien nooit tot 3D-printen komen.
Maar het belangrijkste dat 3D-printen kan doen, is eruit persenstructuren maximaal. Het kan bijvoorbeeld helpen een product lichter te maken met behoud van sterkte, materiaalverbruik te verminderen of een uniek model voor protheses te creëren - de klassieke manier om dit te doen zal lang en duur zijn. Of een andere taak - om de motor lichter te maken met behoud van functionaliteit, prestaties en kracht. Zo lijken nieuwe bladen van vliegtuigmotoren met complexe koelkanalen hun hulpbronnen en duurzaamheid te vergroten.
Deze oplossingen verschenen alleen omdat de ingenieurhet probleem aangepakt. Hij realiseerde zich dat hij een nieuwe aanpak kon proberen - het maken van een dunne-schaal roosterstructuur die het motorelement 20% lichter en 15% zuiniger zou maken. Zo vliegt het vliegtuig verder, verbruikt de raket minder brandstof, worden lanceringen zuiniger en kan het laadvermogen worden vergroot.
Dit alles kan alleen met 3D-printen.Die organisaties die het ontwerp lichter willen maken en snel een prototype willen hebben, en niet bijvoorbeeld anderhalf jaar willen wachten, gaan naar de drukker. In ons vakgebied is het mogelijk om in een paar maanden verschillende iteraties van de kritieke motorcomponenten van het luchtvaartcomplex te maken, het element te testen en te begrijpen hoe het zal werken. De voordelen van het gebruik van printen liggen voor de hand, maar dit is geen wondermiddel, het zal niet alles vervangen, maar zal zijn plaats vinden waar het gebruik ervan economisch voordelig is.
— Heb je voorbeelden van individuele elementen die op traditionele wijze zijn gemaakt, maar nu worden gedrukt?
— We hielpen de besturing van één over te dragenhelikoptertechnologie op aluminium en drukte het af. Nu de hele kinematicaketen eenvoudiger en sneller is geworden, kan het ontwerp worden getest, begrijpen wat er kan worden veranderd en binnen een week of twee een bijgewerkt product ontvangen.
Complexer voorbeeld:afzonderlijke elementen van vliegtuigmotoren. Hiervoor spraken we met specialisten, zij begeleidden producten die voorheen door gieten werden gemaakt. Ja, ze zijn iets in prijs gestegen, maar de productiesnelheid is vertienvoudigd - we kunnen koffers leveren die zullen worden gebruikt voor banktests, ze zullen het verwarmen, vloeistof en brandstof zullen daar onder druk circuleren, het zal in de omstandigheden worden geplaatst waarin het zal werken.
Minder bekende voorbeelden:optica voor elementen van draagbare elektronica of augmented reality-brillen. Het bereik is zeer breed: van onderdelen waarvan de prestaties van installaties niet afhankelijk zijn, tot apparaten die op een vliegtuigmotor worden geïnstalleerd.
"Velen weten niets van additieve technologieën, ze brengen producten en zeggen "we willen precies hetzelfde printen"
Hoe ziet het productontwikkelingsproces eruit met printen?
— Er zijn veel organisaties in Rusland waarprofessionals werken, ze weten alles van hun vakgebied. Maar als ze iets nieuws komen leren, weten ze niet waar ze moeten beginnen. Daarom stellen veel mensen een banale vraag: "We hebben zo'n product, we willen het printen." Dan is er nog een techniek die slim haalbaarheidsscreening heet. Simpel gezegd, dit is een selectie - de parameters waarmee u kunt begrijpen of een product de moeite waard is om te worden afgedrukt, niet de moeite waard, of het potentieel heeft om te worden afgedrukt.
Als het afdrukken mislukt of het zalduur, daar zijn we eerlijk over. De klant bepaalt zelf of het bij hem past. Als het product potentie heeft, bieden we een nieuw ontwerp en technologische oplossingen: voeg iets toe of verander iets om het ontwerp te verbeteren. Er is dus minder risico dat we het product niet kunnen printen of de tijd van de constructie en de hoeveelheid materiaal kunnen verkorten.
En er zijn klanten die alles hebben uitgewerkt, enhet product moet "in het voorhoofd" worden afgedrukt. De communicatie met klanten is anders, want dit is geen klassieke werktuigbouwkunde, dat wordt al tientallen jaren gedaan, waar alle tekeningen zijn en iedereen begrijpt hoe een draaibank of freesmachine werkt. Dit zijn allemaal nieuwe technologieën. Weinig mensen weten hoe 3D-printen met metaal werkt.
Wat is het moeilijkste om te printen?
- Ik zou de complexiteit verdelen in termen van vorm enproductie onderdeel. Waarschijnlijk moeilijker dan een generatief bionisch ontwerp met verschillende soorten roosterstructuren is nog niet uitgevonden. Maar dit is een complexe vorm - zo'n uitdaging wordt door de klant zelf gecreëerd.
En er zijn puur technologische problemen - dit isgrote producten van een vliegtuigmotor met verschillende soorten oppervlakken. Bijvoorbeeld gesloten kanalen met complexe interne verbindingen voor perforatiestijfheid. Afzonderlijk zijn dit eenvoudige elementen, maar in totaal is het buitengewoon moeilijk om dit te doen. En voor grote producten zijn de belangrijkste problemen krimp, kromtrekken en barsten.
“Als de productie niet wordt ontwikkeld, begint degradatie. Het is onmogelijk om stil te staan en voorspoedig te zijn.”
— Weet u zeker dat u met scepsis tegenover fabrikanten staat? Wat zeggen ze meestal over jou en hoe overtuig je ze?
— Ik zou zelfs zeggen dat dit een bipolair proces is. Er zijn mensen die niet geloven dat 3D-printen helemaal niet werkt, terwijl anderen het idealiseren en geloven dat het werkelijk alles kan.
De traagheid van het denken is inherent aan mensen van een bepaaldeleeftijd, die al 30 jaar op rij in de productie werken en precies weten hoe het proces eruit ziet, geloven dat het niet nodig is om het te veranderen. En er zijn gepassioneerde mensen die geïnteresseerd zijn in het concept van digitalisering en iets nieuws willen proberen. Niet omdat ze worden gedwongen - dit is een interne behoefte van een ingenieur. En hij heeft argumenten - je kunt het sneller doen, een unieke vorm toevoegen, de efficiëntie verhogen en dit alles vertalen in de taal van cijfers. Dit is de juiste aanpak - als je je niet ontwikkelt, begint degradatie. Het is onmogelijk om stil te staan en te bloeien.
Wanneer een sceptische klant contact met ons opneemt -We zeggen eerlijk dat ons technologische proces beperkingen heeft. Maar we laten ook zien hoe hij kan winnen. We bieden onze oplossingen aan - in plaats van vijf afzonderlijke elementen, optimaliseren we ze tot één, printen we gratis meerdere testgevallen. Als ze het niet leuk vonden, is het goed, ze hebben ervaring opgedaan en we hebben nieuwe communicatie gekregen.
De informatiecomponent gaat nu van startsneller ontwikkelen en de productie zal inhalen. En 3D-printen zal een belangrijk gebied zijn, omdat deze complexe, efficiënte producten anders simpelweg niet kunnen worden verkregen. De klanten die dit gebied negeren, zullen de verliezers zijn en verliezen lijden. Dit is een overdreven en pessimistisch beeld van de wereld, maar het is beter om de waarheid onder ogen te zien.
“Veel mensen stellen een triviale vraag: «We hebben zo’n product, we willen het printen»”
— Wat weerhoudt u er nog meer van om additieve technologieën en massaproductie te combineren?
- Ik wil niet overdrijven, maar altijd aan de kantde opdrachtgever blijft zitten met het beheerapparaat, dat ondanks de mening van de ingenieur en zijn initiatief kan besluiten dat hij de middelen niet heeft. Additieve fabricage is duur, dus het is gebruikelijk dat het verlichten en optimaliseren van ontwerpen een direct economisch voordeel heeft, zoals in de lucht- en ruimtevaartindustrie. En degenen die hier en nu niet direct profiteren van additive manufacturing, voeren het niet uit, want tot nu toe is iedereen blij met alles.
— Hoe traditionele productie en 3D-printen te combineren?
— Als we nagaan hoe de wetenschappelijke en technischerevolutie en hoe het verband hield met productie - aanvankelijk deden ambachtslieden alles in één exemplaar om te bestellen. Toen verschenen de eerste machines, de productie breidde zich uit. We begonnen producten op voorraad te maken zodat we het assortiment op de markt konden verkopen. Toen we overstapten naar de assemblagelijn, werd de productie enorm en uniform. Dit verlaagt de productiekosten - het is gemakkelijker om één formulier en 10 duizend identieke kopieën te maken. Maar we ontwikkelen, het proces van digitalisering versnelt, er is veel rekenkracht, optimalisatie en computersimulatie van technologische cycli ontwikkelen zich.
Er is ook een concept over de verdere ontwikkeling van de samenleving– veranderingen in technische en economische formaties leiden tot veranderingen in de manier van leven van mensen. In de meest ontwikkelde samenlevingen is de zuinige omgang met hulpbronnen al in ontwikkeling - dit past allemaal heel goed bij 3D-printen. We hoeven geen duizenden identieke producten te printen in de hoop dat de klant ze koopt. Hij komt met zijn zaak en wacht niet drie jaar totdat wij de infrastructuur hebben voorbereid en doen wat hij nodig heeft. Het tellen gaat weken en maanden door.
Daarom wordt printen een organisch onderdeelproductie en zal daarin zijn plaats vinden. Tegelijkertijd zal het afdrukken van sommige dingen nog steeds zinloos zijn - het is niet nodig om bladstructuren af te drukken, het is oneconomisch en moeilijk. En complexe en unieke producten zijn gemakkelijker te printen en krijgen maximale efficiëntie.
</ p>Op wie richt je je, wie is nu het belangrijkste referentiepunt op dit gebied?
Nu zijn de leiders van de industrie Europees enAmerikaanse bedrijven met jarenlange opgebouwde ervaring. Zo introduceren Boeing en Airbus, Aston Martin of Ferrari al enkele jaren additieve oplossingen in hun producten. We proberen gelijk te staan aan grote internationale bedrijven en leren van degenen die aan de basis staan van de additievenindustrie.
Relatief recent zijn we getraind ininternationaal programma Additive Minds. Zo werden als onderdeel van de training een aantal ontwerpimplementaties gedemonstreerd. En dan ziet een persoon die niet weet waar hij moet kijken een mooie foto en een professional een coole oplossing die in zijn werk kan worden gebruikt. Natuurlijk besteden we daar aandacht aan en passen ze toe in ons onderzoek.
De Russische arena heeft ook zijn eigen leiders en"pioniers van de markt", we werken met hen samen, in hetzelfde schuitje. We wisselen oplossingen en ideeën uit, anders overleven we het niet. Allereerst zijn dit ondernemingen van het UEC-circuit: UEC-Saturn, UEC-Aviadvigatel en UEC-UMPO.
— Wat verwacht u op dit gebied in de komende 5-10 jaar?
- In de richting van het printen met metalen, zou ikzei technische ironie. Er is apparatuur en GOST's waarmee we werken. En we zien voor de hand liggende zaken die verbeterd of zelfs verwijderd kunnen worden om complexe producten sneller, goedkoper en beter te maken.
Maar er zijn gebieden die buiten de cirkel liggenonze kennis en kan daarbij leiden tot de meest ingrijpende veranderingen. Zo zal de versnelde ontwikkeling van kunstmatige intelligentie ertoe leiden dat mogelijk het hele printcomplex wordt gecomprimeerd tot één applicatie, waarbij het product wordt overwogen en het model door algoritmen alles doet voor een mens. En medewerkers kunnen deze tijd besteden aan de verdere ontwikkeling van de bol. Ik ben geen futurist, maar het lijkt mij dat dit een voor de hand liggende verandering is.
Er vinden ook onverwachte doorbraken plaats - wie had bijvoorbeeld gedacht dat de groei van rekenkracht door cryptocurrencies, videogames en interactief entertainment zou helpen bij het berekenen van de genetische code?
Lees verder:
Op de piramide in China vond men een portret van de "koning der voorouders". Hij regeerde meer dan 4.000 jaar geleden
De lengte van de aardedag neemt toe. Wetenschappers weten niet waarom
Ingenieurs hebben een "perpetuum mobile" gemaakt voor draagbare atoomklokken