Bir uçak nasıl yazdırılır: metal 3D baskı nedir ve üretimi nasıl değiştirecek?

“3D baskının yapabileceği en önemli şey, yapılardan maksimumu çıkarmaktır”

— 3D baskı her zaman mevcut olan bir alan olmuştur.

çok sayıda bağımsız meraklı var. Artık sayıları azaldı ve matbaacılık sektöre daha fazla nüfuz etti. Neden oldu?

— Rusya'da bir grup insan var, onlara derdimFDM teknolojisini (katman katman biriktirme yoluyla inşa etme - ed.) tanrılaştıran dini tipteki meraklılar, onun hakkında kesinlikle her şeyi biliyorlar: doğaçlama malzemelerden bir yazıcının nasıl monte edileceğini biliyorlar, hammadde alıyorlar. Bu bilgi gövdesi zaten tamamen araştırılmıştır. FDM nispeten kolay, ucuz ve hızlıdır, yaygın olarak bulunur, sıhhi standartlarda herhangi bir kısıtlama yoktur ve ana cazibesi, günlük yaşamda uygulanabilmesidir. Braket kırıldı, standı yazdırmanız mı gerekiyor? Baskıları kolaydır.

Ama metal mühür şimdi alacakaranlık kuşağıher yerde bulunmasına izin vermeyen unsurlara sahiptir. Bu oldukça pahalıdır, yalnızca doğru personele sahip başarılı bir işletmenin karşılayabileceği çok fazla kaynak ve karmaşık altyapı gerektirir.

Bu nedenle başlangıçta metal baskı konusunda bilgi sahibi olmakçok fazla değildi, ancak usta bir çilingir veya tornacı olarak başladığında, her şeyin nasıl çalıştığını anlamak için elleriyle çalıştığında, bu iyi fabrika uygulamasının tam örneğidir. Daha sonra tesisatlar hakkındaki bilgilerini tam teşekküllü bir mühendis olarak uygular.

Evgeny Bolkhovetsky

— Metal 3D baskı şimdi nasıl gelişiyor?

— Katkı teknolojisi bir soyutlama değildir, ancakteknolojik bileşenlerden biridir. Her şeyi her yere basmaya gerek yok, en önemli şey teknik ve ekonomik etki elde etmektir. Kabaca söylemek gerekirse, baskılı bir ürünün eritilip bilenmiş bir ürüne göre fayda sağlaması gerekir. Örneğin, bükülmüş sac yapıların basılmasına gerek yoktur; sürecin onlarca yıldır üzerinde çalışıldığı klasik makine mühendisliğinde yapımı daha ucuz ve daha hızlıdır. Bunu yapan endüstriler hiçbir zaman 3D baskıya ulaşamayabilir.

Ancak 3D baskının yapabileceği en önemli şey,yapılar maksimum. Örneğin, gücü korurken bir ürünü daha hafif hale getirmeye, malzeme tüketimini azaltmaya veya protezler için benzersiz bir model oluşturmaya yardımcı olabilir - bunu yapmanın klasik yolu uzun ve pahalı olacaktır. Veya başka bir görev - işlevselliği, performansı ve gücü korurken motoru daha hafif hale getirmek. Örneğin, karmaşık soğutma kanallarına sahip yeni uçak motoru kanatları, kaynaklarını ve dayanıklılıklarını artırıyor gibi görünüyor.

Bu çözümler sadece mühendis olduğu için ortaya çıktı.sorunu ele aldı. Motor elemanını %20 daha hafif ve %15 daha fazla yakıt verimli hale getirecek ince kabuklu bir kafes yapısı yaparak yeni bir yaklaşım deneyebileceğini fark etti. Böylece uçak daha uzağa uçacak, roket daha az yakıt tüketecek, fırlatmalar daha ekonomik hale gelecek ve taşıma kapasitesi artırılabilecek.

Bütün bunlar ancak 3D baskı ile yapılabilir.Tasarımı hafifletmek ve hızlı bir şekilde prototip elde etmek isteyen ve diyelim ki bir buçuk yıl beklemeyen kuruluşlar baskıya gidiyor. Alanımızda, havacılık kompleksinin kritik motor bileşenlerinin birkaç ay içinde birkaç tekrarını yapmak, elemanı test etmek ve nasıl çalışacağını anlamak mümkündür. Baskı kullanmanın faydaları açıktır, ancak bu her derde deva değil, her şeyin yerini almayacak, ancak kullanımının ekonomik olarak faydalı olduğu yerini bulacaktır.

— Geleneksel yöntemlerle yapılmış ancak şimdi basılmış olan bireysel öğelerin örnekleri var mı?

— Birinin direksiyonunun devredilmesine yardımcı oldukhelikopter teknolojisini alüminyum üzerine yazdırdı ve yazdırdı. Artık tüm kinematik zinciri daha kolay ve daha hızlı hale geldi, tasarım test edilebilir, nelerin değiştirilebileceğini anlayabilir ve bir veya iki hafta içinde güncellenmiş bir ürün alabilir.

Daha karmaşık örnek:uçak motorlarının bireysel elemanları. Bunun için uzmanlarla görüştük, daha önce dökümle yapılmış ürünleri denetlediler. Evet, fiyatları biraz arttı, ancak üretim hızı on kat arttı - tezgah testleri için kullanılacak kasaları sağlayabiliriz, ısıtacaklar, sıvı ve yakıt orada basınç altında dolaşacak, şartlara konacak hangi iş olacak.

Daha az bilinen örnekler:giyilebilir elektronik öğeler veya artırılmış gerçeklik gözlükleri için optikler. Ürün yelpazesi çok geniştir - kurulum performansının bağlı olmadığı parçalardan uçak motoruna takılan cihazlara kadar.

“Birçoğu katkı teknolojilerini bilmiyor, ürünler getiriyor ve “tam olarak aynısını basmak istiyoruz” diyorlar.

Baskı kullanarak ürün geliştirme süreci nasıl görünüyor?

— Rusya'da birçok kuruluş var.profesyoneller çalışır, kendi alanları hakkında her şeyi bilirler. Ancak yeni bir şey öğrenmeye geldiklerinde nereden başlayacaklarını bilemezler. Bu nedenle birçok insan banal bir soru soruyor: "Böyle bir ürünümüz var, onu basmak istiyoruz." Sonra akıllıca fizibilite taraması adı verilen bir teknik var. Basitçe söylemek gerekirse, bu bir seçimdir - bir ürünün basılmaya değer olup olmadığını, buna değmediğini veya basılma potansiyeline sahip olup olmadığını anlayabileceğiniz parametreler.

Yazdırma başarısız olursa veyapahalı, bu konuda dürüstüz. Müşterinin kendisine uygun olup olmadığına kendisi karar verir. Ürünün potansiyeli varsa, yeni tasarım ve teknolojik çözümler sunuyoruz: tasarımı geliştirmek için bir şeyler ekleyin veya değiştirin. Böylece ürünü yazdıramama veya yapım süresini ve malzeme miktarını azaltamama riski daha az olacaktır.

Ve her şeyi çözen müşteriler var veürün "alnına" yazdırılmalıdır. Müşterilerle iletişim farklıdır, çünkü bu, on yıllardır yapılan, tüm çizimlerin olduğu ve herkesin bir torna veya freze makinesinin nasıl çalıştığını anladığı klasik makine mühendisliği değildir. Bunların hepsi yeni teknolojiler. Çok az insan metal 3D baskının nasıl çalıştığını biliyor.

Basılması en zor şey nedir?

- Karmaşıklığı biçim veüretim bileşeni. Muhtemelen çeşitli kafes yapılarına sahip üretken bir biyonik tasarımdan daha zor henüz icat edilmedi. Ancak bu karmaşık bir biçimdir - böyle bir zorluk müşterinin kendisi tarafından yaratılır.

Ve tamamen teknolojik zorluklar var - bufarklı yüzey tiplerine sahip bir uçak motorunun büyük ürünleri. Örneğin, perforasyon sertliği için karmaşık iç bağlantılara sahip kapalı kanallar. Ayrı ayrı, bunlar basit unsurlardır, ancak toplamda bunu yapmak son derece zordur. Ve büyük boyutlu ürünler için ana zorluklar büzülme, bükülme ve çatlamadır.

“Üretim geliştirilmezse bozulma başlar. Hareketsiz kalmak ve gelişmek imkansız. ”

— Üreticilerin şüphesiyle karşı karşıya olduğunuzdan emin misiniz? Genelde sizin hakkınızda ne derler ve onları nasıl ikna edersiniz?

— Hatta bunun iki kutuplu bir süreç olduğunu söyleyebilirim. 3D baskının hiç işe yaradığına inanmayanlar var, bazıları ise onu idealize edip kesinlikle her şeyi yapabileceğine inanıyor.

Düşünmenin ataleti, belirli bir düzeydeki insanların doğasında vardır.30 yıldır üst üste üretimde çalışan ve sürecin nasıl göründüğünü tam olarak bilen yaş, onu değiştirmeye gerek olmadığına inanıyorlar. Ve dijitalleşme kavramına ilgi duyan ve yeni bir şeyler denemek isteyen tutkulu insanlar var. Zorlandıkları için değil - bu bir mühendisin içsel ihtiyacıdır. Ve argümanları var - daha hızlı yapabilir, benzersiz bir şekil ekleyebilir, verimliliği artırabilir ve tüm bunları sayıların diline çevirebilirsiniz. Bu doğru yaklaşımdır - gelişmezseniz bozulma başlar. Hareketsiz durmak ve gelişmek imkansızdır.

Şüpheci bir müşteri bizimle iletişime geçtiğinde -Dürüstçe, teknolojik sürecimizin sınırlamaları olduğunu söylüyoruz. Ama aynı zamanda nasıl kazanabileceğini de gösteriyoruz. Kendi çözümlerimizi sunuyoruz - beş ayrı öğe yerine bunları tek bir öğede optimize ediyoruz, birkaç test senaryosunu ücretsiz olarak yazdırıyoruz. Beğenmedilerse sorun değil, deneyim kazandılar ve yeni iletişimimiz oldu.

Bilgi bileşeni şimdi başlıyordaha hızlı gelişir ve üretim yetişir. Ve 3D baskı önemli bir alan olacaktır, çünkü aksi takdirde bu karmaşık, verimli ürünler elde edilemez. Bu alanı görmezden gelen müşteriler kaybedenler olacak ve zarar göreceklerdir. Bu, dünyanın abartılı ve karamsar bir resmidir, ancak gerçekle yüzleşmek daha iyidir.

“Birçok kişi önemsiz bir soru soruyor: 'Elimizde böyle bir ürün var, onu basmak istiyoruz'”

— Katkı teknolojilerini ve seri üretimi birleştirmenizi engelleyen başka neler var?

- Abartmak istemiyorum ama her zaman yanındayımmüşteri, mühendisin görüşüne ve inisiyatifine rağmen, kaynaklara sahip olmadığına karar verebilecek olan yönetim aygıtı ile bırakılır. Eklemeli üretim pahalıdır, bu nedenle aydınlatma ve düzene sokma tasarımlarının havacılık endüstrisinde olduğu gibi doğrudan ekonomik faydalar sağlaması yaygındır. Eklemeli üretimden doğrudan faydalanmayanlar da burada ve şimdi uygulamıyorlar çünkü şimdiye kadar herkes her şeyden memnun.

— Geleneksel üretim ve 3D baskı nasıl birleştirilir?

— Bilimsel ve teknik çalışmaların nasıl yapıldığını izlersekdevrim ve üretimle nasıl bağlantılı olduğu - ilk başta, zanaatkarlar sipariş için her şeyi tek bir kopya halinde yaptılar. Sonra ilk makineler ortaya çıktı, üretim genişledi. Çeşitleri piyasada satabilmemiz için stoklu ürünler yapmaya başladık. Montaj hattına geçtiğimizde üretim kitlesel ve birleşik hale geldi. Bu, üretim maliyetini azaltır - bir form ve 10 bin aynı kopya yapmak daha kolaydır. Ama biz gelişiyoruz, dijitalleşme süreci hızlanıyor, çok fazla bilgi işlem gücü var, teknolojik döngülerin optimizasyonu ve bilgisayar simülasyonu gelişiyor.

Toplumun daha da gelişmesiyle ilgili bir kavram da var— Teknik ve ekonomik oluşumlardaki değişiklikler insanların yaşam biçiminde değişikliklere yol açar. En gelişmiş toplumlarda kaynakların ekonomik kullanımı zaten gelişiyor; bunların hepsi 3D baskıya çok iyi uyuyor. Müşterinin satın alacağını umarak binlerce aynı ürünü basmamıza gerek yok. Çantasıyla birlikte geliyor ve altyapıyı hazırlayıp ihtiyacı olanı yapmamızı üç yıl beklemiyor. Sayım haftalarca ve aylarca sürüyor. 

Dolayısıyla baskı organik bir bileşen haline geleceküretim ve onun içinde yerini bulacaktır. Aynı zamanda, bazı şeyleri yazdırmak yine de anlamsız olacaktır - sayfa yapılarını yazdırmaya gerek yoktur, ekonomik değildir ve zordur. Karmaşık ve benzersiz ürünlerin basılması daha kolaydır ve maksimum verimlilik elde edilir. 

</ p>

Kime odaklanıyorsunuz, şu anda bu alanda ana referans noktası kim?

Artık endüstrinin liderleri Avrupalı ​​veUzun yıllara dayanan deneyime sahip Amerikan şirketleri. Örneğin, Boeing ve Airbus, Aston Martin veya Ferrari, birkaç yıldır ürünlerine ilave çözümler sunuyor. Dünyanın önde gelen şirketlerini örnek almaya ve katkı maddesi endüstrisinin önde gelenlerinden öğrenmeye çalışıyoruz.

Nispeten yakın zamanda, eğitim aldıkuluslararası program Additive Minds. Örneğin eğitim kapsamında bir takım tasarım uygulamaları gösterildi. Ve sonra nereye bakacağını bilmeyen bir kişi güzel bir resim görecek ve bir profesyonel, işlerinde kullanılabilecek harika bir çözüm görecek. Elbette böyle şeylere dikkat ediyoruz ve bunları araştırmalarımızda uyguluyoruz.

Rus arenasının da kendi liderleri var ve"piyasanın öncüleri" olarak onlarla birlikte, aynı gemide çalışıyoruz. Çözüm ve fikir alışverişinde bulunuruz, yoksa hayatta kalamayız. Her şeyden önce, bunlar UEC devresinin işletmeleridir: UEC-Satürn, UEC-Aviadvigatel ve UEC-UMPO.

— Önümüzdeki 5-10 yıl içinde bu alanda ne bekliyorsunuz?

- Metallerle baskı yönünde,dedi teknik ironi. Çalıştığımız ekipman ve GOST'ler var. Ve karmaşık ürünleri daha hızlı, daha ucuz ve daha iyi hale getirmek için iyileştirilebilecek ve hatta kaldırılabilecek bariz şeyler görüyoruz.

Ama çemberin ötesinde olan alanlar var.bilgimizdir ve bunu yaparken en radikal değişikliklere yol açabilir. Örneğin, yapay zekanın hızlandırılmış gelişimi, tüm baskı kompleksinin muhtemelen ürünün dikkate alınacağı ve modelin algoritmalar nedeniyle bir kişi için her şeyi yapacağı tek bir uygulamaya sıkıştırılacağı gerçeğine yol açacaktır. Ve çalışanlar bu zamanı kürenin daha da geliştirilmesi için harcayabilecekler. Ben bir fütürist değilim, ama bana öyle geliyor ki bu bariz bir değişiklik.

Açık olmayan atılımlar da oluyor - örneğin, kripto para birimleri, video oyunları ve interaktif eğlence nedeniyle bilgi işlem gücünün büyümesinin genetik kodun hesaplanmasında yardımcı olacağını kim düşünebilirdi?

Daha fazla oku:

Çin'deki piramidin üzerinde "ataların kralı" nın bir portresi bulundu. 4 bin yıl önce hüküm sürdü

Dünya gününün uzunluğu artıyor. Bilim adamları nedenini bilmiyor

Mühendisler, taşınabilir atomik saatler için bir "sürekli hareket makinesi" yarattılar.