"Det viktigste 3D-utskrift kan gjøre er å presse maksimalt ut av strukturer"
— 3D-printing har alltid vært et område der det er
— Det er en gruppe mennesker i Russland, vil jeg kalle dementusiaster av en religiøs type som guddommeliggjør FDM-teknologi (bygg ved lag-for-lag-deponering - red.), de vet absolutt alt om det: de vet hvordan de skal sette sammen en printer av improviserte materialer, de mottar råvarer. Denne kunnskapsmengden er allerede fullt ut utforsket. FDM er relativt enkelt, billig og raskt, allment tilgjengelig, det er ingen restriksjoner på sanitære standarder, og dens viktigste sjarm er at den kan brukes i hverdagen. Braketten gikk i stykker, må du skrive ut stativet? De er enkle å skrive ut.
Men metalltetningen er nå skumringssonenden har elementer som ikke lar den bli allestedsnærværende. Dette er ganske dyrt, krever mye ressurser og en kompleks infrastruktur som kun en vellykket bedrift med riktig personell har råd til.
Derfor kunnskap om metalltrykk i startendet var ikke så mange, men dette er selve tilfellet med god fabrikkskikk, når mesteren begynner som låsesmed eller dreier, jobber med hendene for å forstå hvordan det hele fungerer. Og så anvender han kunnskapen om installasjonene som fullverdig ingeniør.
Evgeny Bolkhovetsky
— Hvordan utvikler metall 3D-printing seg nå?
— Additiv teknologi er ikke en abstraksjon, menen av de teknologiske komponentene. Det er ikke nødvendig å skrive ut alt overalt, det viktigste er å få en teknisk og økonomisk effekt. Grovt sett skal et trykt produkt gi fordeler sammenlignet med et produkt som ble smeltet og slipt. For eksempel trenger ikke bøyde arkstrukturer å skrives ut - de er billigere og raskere å lage i klassisk maskinteknikk, hvor prosessen har vært utarbeidet i flere tiår. De bransjene som gjør dette kommer kanskje aldri til 3D-utskrift.
Men det viktigste som 3D-utskrift kan gjøre er å presse utstrukturer maksimalt. Det kan for eksempel bidra til å gjøre et produkt lettere og samtidig opprettholde styrken, redusere materialforbruket, eller skape en unik modell for proteser – den klassiske måten å gjøre dette på vil være lang og kostbar. Eller en annen oppgave - å gjøre motoren lettere samtidig som funksjonalitet, ytelse og styrke opprettholdes. Så for eksempel ser det ut til at nye flymotorblader med komplekse kjølekanaler øker ressursen og holdbarheten.
Disse løsningene dukket opp bare fordi ingeniørentaklet problemet. Han innså at han kunne prøve en ny tilnærming – å lage en gitterstruktur med tynne skall som ville gjøre motorelementet 20 % lettere og 15 % mer drivstoffeffektivt. Så flyet vil fly videre, raketten vil spise mindre drivstoff, oppskytinger vil bli mer økonomiske og nyttelasten kan økes.
Alt dette kan bare gjøres med 3D-printing.De organisasjonene som ønsker å lette designet og raskt få en prototype, og ikke vente, for eksempel et og et halvt år, går på trykk. I vårt felt er det mulig å gjøre flere iterasjoner av de kritiske motorkomponentene til luftfartskomplekset i løpet av et par måneder, teste elementet og forstå hvordan det vil fungere. Fordelene ved å bruke utskrift er åpenbare, men dette er ikke et universalmiddel, det vil ikke erstatte alt, men vil finne sin plass der bruken er økonomisk fordelaktig.
— Har du eksempler på enkeltelementer som er laget på tradisjonelle måter, men som nå er trykt?
— Vi hjalp til med å overføre styringen til enhelikopterteknologi på aluminium og trykket den. Nå er hele kinematikkkjeden blitt enklere og raskere, designet kan testes, forstå hva som kan endres og motta et oppdatert produkt innen en uke eller to.
Mer komplekst eksempel:individuelle elementer av flymotorer. For å gjøre dette snakket vi med spesialister, de overvåket produkter som tidligere ble laget ved støping. Ja, de har økt litt i pris, men produksjonshastigheten har tidoblet seg - vi kan tilby etuier som skal brukes til benketester, de vil varme det opp, væske og drivstoff vil sirkulere der under trykk, det vil bli satt i forholdene hvor det vil være arbeid.
Mindre kjente eksempler:optikk for elementer av bærbar elektronikk eller augmented reality-briller. Utvalget er veldig bredt - fra deler som ytelsen til installasjoner ikke er avhengig av, til enheter som er installert på en flymotor.
"Mange vet ikke om additivteknologier, de kommer med produkter og sier "vi vil skrive ut akkurat det samme"
Hvordan ser produktutviklingsprosessen ut ved bruk av utskrift?
— Det er mange organisasjoner i Russland hvorfagfolk jobber, de vet alt om faget sitt. Men når de kommer for å lære noe nytt, vet de ikke hvor de skal begynne. Derfor stiller mange mennesker et banalt spørsmål: "Vi har et slikt produkt, vi vil skrive det ut." Så er det en teknikk som på smart måte kalles gjennomførbarhetsscreening. For å si det enkelt, er dette et utvalg - parametrene som du kan forstå om et produkt er verdt å skrive ut, ikke verdt det, eller det har potensial til å bli skrevet ut.
Hvis utskrift mislykkes, eller det vildyrt, vi er ærlige om det. Kunden bestemmer selv om det passer ham. Hvis produktet har potensial, tilbyr vi nye design og teknologiske løsninger: legg til eller endre noe for å forbedre designet. Så det vil være mindre risiko for at vi ikke kan skrive ut produktet eller redusere konstruksjonstiden og materialmengden.
Og det er kunder som har klart alt, ogproduktet må trykkes "i pannen." Kommunikasjon med kunder er annerledes, fordi dette ikke er klassisk maskinteknikk, som har blitt gjort i flere tiår, hvor det er alle tegningene og alle forstår hvordan en dreiebenk eller fresemaskin fungerer. Alt dette er nye teknologier. Få mennesker vet hvordan 3D-utskrift av metall fungerer.
Hva er det vanskeligste å skrive ut?
– Jeg vil dele kompleksiteten med tanke på form ogproduksjonskomponent. Sannsynligvis vanskeligere enn en generativ bionisk design med ulike typer gitterstrukturer er ennå ikke oppfunnet. Men dette er en kompleks form – en slik utfordring skaper kunden selv.
Og det er rent teknologiske vanskeligheter - dette erstore produkter av en flymotor med forskjellige typer overflater. For eksempel lukkede kanaler med komplekse interne lenker for perforeringsstivhet. Hver for seg er dette enkle elementer, men totalt sett er det ekstremt vanskelig å gjøre dette. Og for store produkter er hovedvanskene krymping, forvrengning og sprekker.
«Hvis produksjonen ikke utvikles, begynner nedbrytningen. Det er umulig å stå stille og ha fremgang.»
— Er du sikker på at du møter skepsis til produsenter? Hva pleier de å si om deg og hvordan overbeviser du dem?
— Jeg vil til og med si at dette er en bipolar prosess. Det er folk som ikke tror at 3D-printing fungerer i det hele tatt, mens andre idealiserer det og tror at det kan gjøre absolutt hva som helst.
Tregheten til tenkning er iboende i mennesker av en vissalder, som har jobbet i produksjon i 30 år på rad og vet nøyaktig hvordan prosessen ser ut, mener de at det ikke er behov for å endre den. Og det er lidenskapelige mennesker som er interessert i begrepet digitalisering og vil prøve noe nytt. Ikke fordi de er tvunget - dette er et internt behov for en ingeniør. Og han har argumenter - du kan gjøre det raskere, legge til en unik form, øke effektiviteten og oversette alt dette til tallspråket. Dette er den riktige tilnærmingen - hvis du ikke utvikler deg, begynner nedbrytningen. Det er umulig å stå stille og blomstre.
Når en skeptisk kunde kontakter oss -Vi sier ærlig at vår teknologiske prosess har begrensninger. Men vi viser også hvordan han kan vinne. Vi tilbyr våre løsninger - i stedet for fem separate elementer, optimerer vi dem til ett, skriver ut flere testsaker gratis. Hvis de ikke likte det, er det greit, de fikk erfaring, og vi fikk ny kommunikasjon.
Informasjonskomponenten starter nåutvikle seg raskere og produksjonen vil ta igjen. Og 3D-printing vil være et nøkkelområde, for ellers kan disse komplekse, effektive produktene ganske enkelt ikke oppnås. De kundene som ignorerer dette området vil være taperne og lide tap. Dette er et overdrevet og pessimistisk bilde av verden, men det er bedre å se sannheten i øynene.
"Mange stiller et trivielt spørsmål: «Vi har et slikt produkt, vi ønsker å trykke det»"
— Hva annet hindrer deg i å kombinere additivteknologier og masseproduksjon?
– Jeg vil ikke overdrive, men alltid på sidenoppdragsgiver sitter igjen med styringsapparatet, som til tross for ingeniørens mening og hans initiativ kan bestemme at de ikke har ressursene. Additiv produksjon er dyrt, så det er vanlig at det er en direkte økonomisk fordel ved å lette og optimalisere design, for eksempel i romfartsindustrien. Og de som ikke har direkte nytte av additiv produksjon her og nå, implementerer det ikke, for så langt er alle fornøyde med alt.
— Hvordan kombinere tradisjonell produksjon og 3D-printing?
— Hvis vi sporer hvordan det vitenskapelige og tekniskerevolusjonen og hvordan den hang sammen med produksjonen - til å begynne med gjorde håndverkere alt i ett eksemplar på bestilling. Så dukket de første maskinene opp, produksjonen utvidet. Vi begynte å lage produkter på lager slik at vi kunne selge sortimentet på markedet. Da vi gikk over til samlebåndet, ble produksjonen massiv og enhetlig. Dette reduserer produksjonskostnadene - det er lettere å lage ett skjema og 10 tusen identiske kopier. Men vi utvikler oss, digitaliseringsprosessen akselererer, det er mye datakraft, optimalisering og datasimulering av teknologiske sykluser utvikler seg.
Det finnes også et konsept om samfunnsutviklingen videre— endringer i tekniske og økonomiske formasjoner fører til endringer i folks livsstil. I de mest utviklede samfunnene er økonomisk håndtering av ressurser allerede i utvikling - alt dette passer veldig bra med 3D-utskrift. Vi trenger ikke trykke tusenvis av identiske produkter i håp om at kunden vil kjøpe dem. Han kommer med saken sin og venter ikke i tre år på at vi skal forberede infrastrukturen og gjøre det han trenger. Opptellingen fortsetter i uker og måneder.
Derfor vil utskrift bli en organisk komponentproduksjon og vil finne sin plass i den. Samtidig vil utskrift av enkelte ting fortsatt være meningsløst - det er ikke nødvendig å skrive ut arkstrukturer, det er uøkonomisk og vanskelig. Og komplekse og unike produkter er enklere å skrive ut og får maksimal effektivitet.
</ p>Hvem fokuserer du på, hvem er hovedreferansepunktet på dette området nå?
Nå er lederne av industrien europeiske ogAmerikanske selskaper med mange års akkumulert erfaring. For eksempel har Boeing og Airbus, Aston Martin eller Ferrari introdusert additivløsninger i produktene sine i flere år. Vi prøver å være like store globale selskaper og lære av de som er i opprinnelsen til tilsetningsindustrien.
Relativt nylig har vi fått opplæring iinternasjonalt program Additive Minds. For eksempel, som en del av opplæringen, ble en rekke designimplementeringer demonstrert. Og så vil en person som ikke vet hvor han skal se et vakkert bilde, og en profesjonell vil se en kul løsning som kan brukes i arbeidet deres. Selvfølgelig tar vi hensyn til slike ting og bruker dem til vår forskning.
Den russiske arenaen har også egne ledere og«markedets pionerer», jobber vi med dem i samarbeid, i samme båt. Vi utveksler løsninger og ideer, ellers overlever vi ikke. Først av alt er dette bedrifter i UEC-kretsen: UEC-Saturn, UEC-Aviadvigatel og UEC-UMPO.
— Hva forventer du på dette området de neste 5-10 årene?
– I retning av trykking med metaller ville jegsa teknisk ironi. Det er utstyr og GOST-er som vi jobber med. Og vi ser åpenbare ting som kan forbedres eller til og med fjernes for å gjøre komplekse produkter raskere, billigere og bedre.
Men det er områder som er utenfor sirkelenvår kunnskap, og ved å gjøre det kan føre til de mest radikale endringer. For eksempel vil den akselererte utviklingen av kunstig intelligens føre til at hele utskriftskomplekset muligens vil bli komprimert til én applikasjon, hvor produktet vil bli vurdert og modellen vil gjøre alt for en person på grunn av algoritmer. Og ansatte vil kunne bruke denne tiden på videreutvikling av sfæren. Jeg er ingen fremtidsforsker, men det virker for meg som at dette er en åpenbar endring.
Usynlige gjennombrudd skjer også - hvem ville for eksempel trodd at veksten av datakraft på grunn av kryptovalutaer, videospill og interaktiv underholdning ville hjelpe til med å beregne den genetiske koden?
Les mer:
På pyramiden i Kina fant et portrett av "kongen av forfedre". Han regjerte for over 4000 år siden
Lengden på jorddagen øker. Forskere vet ikke hvorfor
Ingeniører har laget en "perpetuum-mobil" for bærbare atomklokker