"Det viktigaste som 3D-utskrift kan göra är att pressa ut maximalt ur strukturer"
— 3D-utskrift har alltid varit ett område där det finns
— Det finns en grupp människor i Ryssland, skulle jag kalla dementusiaster av en religiös typ som gudomliggör FDM-teknik (byggande genom lager-för-lager-deponering - red.), de vet absolut allt om det: de vet hur man sätter ihop en skrivare av improviserade material, de tar emot råvaror. Denna kunskapsmassa har redan utforskats till fullo. FDM är relativt enkelt, billigt och snabbt, allmänt tillgängligt, det finns inga restriktioner för sanitära standarder, och dess främsta charm är att det kan användas i vardagen. Fästet gick sönder, behöver du skriva ut stativet? De är lätta att skriva ut.
Men metalltätningen är nu skymningszonenden har element som inte tillåter den att bli allestädes närvarande. Detta är ganska dyrt, kräver mycket resurser och en komplex infrastruktur som bara ett framgångsrikt företag med rätt personal har råd med.
Därför kunskap om metalltryck i börjandet fanns inte så många, men detta är själva fallet med god fabrikssed, när mästaren börjar som låssmed eller vändare, arbetar med händerna för att förstå hur det hela fungerar. Och så tillämpar han kunskapen om installationerna som fullfjädrad ingenjör.
Evgeny Bolkhovetsky
— Hur utvecklas metall 3D-utskrift nu?
— Additiv teknik är inte en abstraktion, menen av de tekniska komponenterna. Det finns ingen anledning att skriva ut allt överallt, det viktigaste är att få en teknisk och ekonomisk effekt. Grovt sett borde en tryckt produkt ge fördelar jämfört med en produkt som smälts och slipats. Till exempel behöver böjda plåtstrukturer inte skrivas ut - de är billigare och snabbare att tillverka inom klassisk maskinteknik, där processen har arbetats fram i årtionden. De industrier som gör detta kanske aldrig kommer till 3D-utskrift.
Men det viktigaste som 3D-utskrift kan göra är att pressa utstrukturer maximalt. Det kan till exempel hjälpa till att göra en produkt lättare med bibehållen styrka, minska materialåtgången eller skapa en unik modell för proteser – det klassiska sättet att göra detta kommer att bli långt och dyrt. Eller en annan uppgift - att göra motorn lättare med bibehållen funktionalitet, prestanda och styrka. Så till exempel verkar nya flygplansmotorblad med komplexa kylkanaler öka deras resurser och hållbarhet.
Dessa lösningar dök bara upp för att ingenjörentacklade problemet. Han insåg att han kunde prova ett nytt tillvägagångssätt - att göra en tunn skalstruktur som skulle göra motorelementet 20 % lättare och 15 % mer bränsleeffektivt. Så planet kommer att flyga längre, raketen kommer att äta mindre bränsle, uppskjutningar blir mer ekonomiska och nyttolasten kan ökas.
Allt detta kan bara göras med 3D-utskrift.De organisationer som vill lätta på designen och snabbt skaffa en prototyp, och inte vänta, säg ett och ett halvt år, går till tryck. Inom vårt område är det möjligt att göra flera iterationer av de kritiska motorkomponenterna i flygkomplexet under ett par månader, testa elementet och förstå hur det kommer att fungera. Fördelarna med att använda utskrift är uppenbara, men detta är inte ett universalmedel, det kommer inte att ersätta allt, men kommer att hitta sin plats där användningen är ekonomiskt fördelaktig.
— Har du exempel på enskilda element som tillverkats på traditionellt sätt, men som nu är tryckta?
— Vi hjälpte till att flytta över styrningen av enhelikopterteknik på aluminium och tryckte den. Nu har hela kinematikkedjan blivit enklare och snabbare, designen kan testas, förstå vad som kan ändras och få en uppdaterad produkt inom en vecka eller två.
Mer komplext exempel:enskilda delar av flygplansmotorer. För att göra detta pratade vi med specialister, de övervakade produkter som tidigare tillverkats genom gjutning. Ja, de har ökat något i pris, men produktionshastigheten har tiodubblats - vi kan tillhandahålla fodral som kommer att användas för bänktester, de kommer att värma det, vätska och bränsle kommer att cirkulera där under tryck, det kommer att placeras i villkoren där det blir arbete.
Mindre kända exempel:optik för delar av bärbar elektronik eller augmented reality-glasögon. Utbudet är mycket brett - från delar som installationernas prestanda inte beror på, till enheter som är installerade på en flygmotor.
"Många känner inte till additiv teknik, de tar med produkter och säger "vi vill skriva ut exakt likadant"
Hur ser produktutvecklingsprocessen ut med utskrift?
— Det finns många organisationer i Ryssland därproffs arbetar, de vet allt om sitt område. Men när de kommer för att lära sig något nytt vet de inte var de ska börja. Därför ställer många människor en banal fråga: "Vi har en sådan produkt, vi vill skriva ut den." Sedan finns det en teknik som på ett smart sätt kallas för genomförbarhetsscreening. För att uttrycka det enkelt, detta är ett urval - parametrarna med vilka du kan förstå om en produkt är värd att skriva ut, inte värd det, eller om den har potential att skrivas ut.
Om utskriften misslyckas eller så gör det detdyrt, vi är ärliga om det. Kunden avgör själv om det passar honom. Om produkten har potential erbjuder vi ny design och tekniska lösningar: lägg till eller ändra något för att förbättra designen. Så det blir mindre risk att vi inte kommer att kunna skriva ut produkten eller minska tiden för dess konstruktion och mängden material.
Och det finns kunder som har fixat allt, ochprodukten ska vara tryckt "i pannan." Kommunikationen med kunderna är annorlunda, eftersom detta inte är klassisk maskinteknik, som har gjorts i decennier, där det finns alla ritningar och alla förstår hur en svarv eller fräsmaskin fungerar. Allt detta är ny teknik. Få människor vet hur 3D-utskrift av metall fungerar.
Vad är det svåraste att skriva ut?
– Jag skulle dela upp komplexiteten vad gäller form ochproduktionskomponent. Förmodligen svårare än en generativ bionisk design med olika slags gitterstrukturer har ännu inte uppfunnits. Men detta är en komplex form – en sådan utmaning skapas av kunden själv.
Och det finns rent tekniska svårigheter - det här ärstora produkter av en flygmotor med olika typer av ytor. Till exempel slutna kanaler med komplexa interna länkar för perforeringsstyvhet. Separat är dessa enkla element, men totalt sett är det extremt svårt att göra detta. Och för stora produkter är de största svårigheterna krympning, skevhet och sprickbildning.
”Om produktionen inte utvecklas börjar nedbrytningen. Det är omöjligt att stå still och blomstra.”
— Är du säker på att du möter skepsis mot tillverkare? Vad brukar de säga om dig och hur övertygar du dem?
— Jag skulle till och med säga att det här är en bipolär process. Det finns människor som inte tror att 3D-utskrift fungerar alls, medan andra idealiserar det och tror att det kan göra absolut vad som helst.
Tänkandets tröghet är inneboende hos människor av en vissålder, som har arbetat i produktionen 30 år i rad och vet exakt hur processen ser ut, menar de att det inte finns något behov av att ändra på den. Och det finns passionerade människor som är intresserade av begreppet digitalisering och vill testa något nytt. Inte för att de är tvingade – det här är ett internt behov hos en ingenjör. Och han har argument - du kan göra det snabbare, lägga till en unik form, öka effektiviteten och översätta allt detta till siffrornas språk. Det här är rätt tillvägagångssätt – om du inte utvecklas börjar nedbrytningen. Det är omöjligt att stå still och blomstra.
När en skeptisk kund kontaktar oss -Vi säger ärligt att vår tekniska process har begränsningar. Men vi visar också hur han kan vinna. Vi erbjuder våra lösningar - istället för fem separata element optimerar vi dem till ett, skriver ut flera testfall gratis. Om de inte gillade det är det okej, de fick erfarenhet och vi fick ny kommunikation.
Informationskomponenten startar nuutvecklas snabbare och produktionen kommer ikapp. Och 3D-utskrift kommer att vara ett nyckelområde, för annars kan dessa komplexa, effektiva produkter helt enkelt inte erhållas. De kunder som ignorerar detta område kommer att bli förlorare och lida förluster. Detta är en överdriven och pessimistisk bild av världen, men det är bättre att inse sanningen.
"Många ställer en trivial fråga: «Vi har en sådan produkt, vi vill trycka den»"
— Vad mer hindrar dig från att kombinera additivteknologier och massproduktion?
– Jag vill inte överdriva, men alltid vid sidan avbeställaren lämnas med ledningsapparaten, som trots ingenjörens uppfattning och hans initiativ kan bestämma sig för att de inte har resurserna. Additiv tillverkning är dyr, så det är vanligt att ljusare och effektivare konstruktioner ger direkta ekonomiska fördelar, till exempel inom flygindustrin. Och de som inte direkt drar nytta av additiv tillverkning här och nu implementerar det inte, för än så länge är alla nöjda med allt.
— Hur kombinerar man traditionell produktion och 3D-utskrift?
— Om vi spårar hur det vetenskapliga och tekniskarevolution och hur det hängde ihop med produktion - till en början gjorde hantverkare allt i ett enda exemplar på beställning. Sedan dök de första maskinerna upp, produktionen utökades. Vi började tillverka produkter i lager så att vi kunde sälja sortimentet på marknaden. När vi gick över till löpande band blev produktionen massiv och enhetlig. Detta minskar produktionskostnaderna - det är lättare att göra en blankett och 10 tusen identiska kopior. Men vi utvecklas, digitaliseringsprocessen accelererar, det finns mycket datorkraft, optimering och datorsimulering av tekniska cykler utvecklas.
Det finns också ett koncept om samhällets vidareutveckling— förändringar i tekniska och ekonomiska formationer leder till förändringar i människors sätt att leva. I de mest utvecklade samhällena utvecklas redan ekonomisk hantering av resurser - allt detta passar väldigt bra med 3D-utskrift. Vi behöver inte trycka tusentals identiska produkter i hopp om att kunden ska köpa dem. Han kommer med sitt ärende och väntar inte i tre år på att vi ska förbereda infrastrukturen och göra vad han behöver. Räkningen pågår i veckor och månader.
Därför kommer tryckning att bli en organisk komponentproduktion och kommer att finna sin plats inom den. Samtidigt kommer att skriva ut vissa saker fortfarande vara meningslöst - det finns inget behov av att skriva ut arkstrukturer, det är oekonomiskt och svårt. Och komplexa och unika produkter är lättare att skriva ut och får maximal effektivitet.
</ p>Vem fokuserar du på, vem är den främsta referenspunkten på detta område nu?
Nu är branschens ledare europeiska ochAmerikanska företag med många års samlad erfarenhet. Till exempel har Boeing och Airbus, Aston Martin eller Ferrari infört additivlösningar i sina produkter i flera år. Vi försöker se upp till världens stora företag och lära av dem som ligger i framkant av tillsatsindustrin.
Relativt nyligen har vi utbildats iinternationella programmet Additive Minds. Till exempel, som en del av utbildningen, demonstrerades ett antal designimplementationer. Och då kommer en person som inte vet var han ska leta att se en vacker bild, och en professionell kommer att se en cool lösning som kan användas i deras arbete. Naturligtvis uppmärksammar vi sådana saker och tillämpar dem på vår forskning.
Den ryska arenan har också sina egna ledare och"marknadens pionjärer", vi jobbar med dem i samarbete, i samma båt. Vi utbyter lösningar och idéer, annars överlever vi inte. Först och främst är dessa företag i UEC-kretsen: UEC-Saturn, UEC-Aviadvigatel och UEC-UMPO.
— Vad förväntar du dig inom det här området de kommande 5-10 åren?
– I riktning mot att trycka med metaller skulle jagsa teknisk ironi. Det finns utrustning och GOST som vi arbetar med. Och vi ser uppenbara saker som kan förbättras eller till och med tas bort för att göra komplexa produkter snabbare, billigare och bättre.
Men det finns områden som ligger utanför cirkelnvår kunskap, och därigenom kan leda till de mest radikala förändringarna. Till exempel kommer den accelererade utvecklingen av artificiell intelligens att leda till att hela utskriftskomplexet eventuellt kommer att komprimeras till en applikation, där produkten kommer att övervägas och modellen kommer att göra allt för en person på grund av algoritmer. Och medarbetarna kommer att kunna lägga den här tiden på vidareutvecklingen av sfären. Jag är ingen futurist, men det förefaller mig som att detta är en uppenbar förändring.
Ouppenbara genombrott händer också - vem skulle till exempel ha trott att tillväxten av datorkraft på grund av kryptovalutor, videospel och interaktiv underhållning skulle hjälpa till att beräkna den genetiska koden?
Läs mer:
På pyramiden i Kina hittade ett porträtt av "förfädernas kung". Han regerade för över 4 000 år sedan
Jorddagens längd ökar. Forskare vet inte varför
Ingenjörer har skapat en "perpetual motion machine" för bärbara atomur