Войти

Поставить печать на поток: в России создан проволочный 3D-принтер

1594
0
+3
Источник изображения: Фото: twitter.com

Отечественный аппарат поможет полностью уйти от сварных соединений и заклепок

Внедрение российского проволочного принтера позволит сжать сроки изготовления деталей космических аппаратов с нескольких месяцев до нескольких часов. При этом в отличие от порошковых аналогов он будет способен производить крупногабаритные металлоконструкции, что расширит применение аддитивных технологий в машиностроении. Впервые новую технику планируется применить при изготовлении титановых шар-баллонов для космической техники, выпускаемой РКЦ «Прогресс» (входит в состав госкорпорации «Роскосмос»). Дальнейшее внедрение технологии позволит отказаться от сварных соединений в велосипедных рамах, кузовах автомобилей и фюзеляжах самолетов, что увеличит сроки их эксплуатации. Промышленный вариант нового принтера планируется выпустить в первой половине 2020 года, после чего будет запущено серийное производство устройства.

Капля за каплей

Современные порошковые принтеры для создания металлических объектов используются в основном для печати небольших деталей, которые устанавливают в особенно ответственных узлах и дорогостоящих прототипах. Расширить применяемость технологии можно при замене порошка на проволоку — в этом случае индустрия получит возможность применения аддитивных технологий для производства крупногабаритных металлических конструкций, а скорость печати увеличится на порядок. Российские ученые поддержали эту идею, создав первый отечественный проволочный 3D-принтер.

Фото: metalworking-expo.com

Источник изображения: iz.ru

— В нашей установке используется стандартная сварочная либо специально изготовленная проволока, которая расплавляется под воздействием электронных пучков в вакуумной камере, — рассказал директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН Евгений Колубаев. — Слой за слоем расплавленные капли металла проволоки соединяются, формируя изделия сложной формы.

По словам эксперта, эта технология хороша тем, что при правильно подобранном режиме в материале не образуются поры и отсутствует окисление, что защищает металл от потери прочности.

Дополнительное преимущество разработки — возможность печати одной детали с помощью нескольких проволок из разных металлов, что позволяет уйти от традиционных сварных и заклепочных соединений. В данном случае их заменяют переходные зоны, которые состоят сразу из нескольких материалов, образующих прочный композит.

Фото: Depositphotos

Источник изображения: iz.ru

По словам ученых, именно области сварных швов и других типов соединений чаще всего страдают при динамических нагрузках, что ограничивает срок службы таких изделий, как велосипедные рамы, кузовы автомобилей и фюзеляжи самолетов. Таким образом, в будущем технология проволочной печати способна продлить время эксплуатации транспортных средств и увеличить безопасность их использования.

Быстрая деталь

В первую очередь новый принтер будет использоваться для изготовления деталей космической техники. В частности, с его помощью планируется модернизировать процесс производства титановых шар-баллонов на предприятии РКЦ «Прогресс». Эти изделия применяются в космических аппаратах для хранения компонентов топлива, кислорода и других необходимых в полете веществ.

— Традиционная технология производства шар-баллонов достаточно сложна и подразумевает попутное изготовление специальных пресс-форм и оснастки, что заметно замедляет работу и увеличивает срок изготовления одной заготовки примерно до полугода (далее необходимо провести ее финальную механическую обработку), — пояснил Евгений Колубаев. — Если же говорить про 3D-печать заготовки, то она не требует разработки и изготовления дополнительных приспособлений и технологический цикл занимает часы, а не месяцы.

Таким образом, в результате внедрения технологии космические аппараты можно будет создавать намного быстрее и дешевле.

Фото: Depositphotos

Источник изображения: iz.ru

— Технология проволочной печати развивается в мире уже около 10 лет, и появление новых устройств в России действительно расширяет возможности индустрии по созданию габаритных изделий — даже несмотря на то, что полученные новым способом заготовки обладают достаточно грубыми поверхностями и нуждаются в последующей механической обработке, — считает и.о. директора ИВЦ «Региональный инжиниринговый центр» Уральского федерального университета Алексей Меркушев. — При этом новые принтеры могут пригодиться не только для производства компонентов космических аппаратов на Земле, но и использоваться для печати металлических изделий в космосе (например, на борту МКС), поскольку проволока в условиях невесомости не разлетается, подобно порошку.

В пресс-службе госкорпорации «Роскосмос» «Известиям» подтвердили заинтересованность в использовании разработки для создания компонентов космической техники.

В настоящее время ученые уже нашли индустриального партнера для производства проволочных принтеров и изготовили два экспериментальных образца для отработки технологии.

— Сборка устройства идет у нас полным ходом, и мы планируем закончить ее в начале марта, после чего последуют его пробные запуски, — отметил главный инженер ЗАО «Сеспель» Валерий Индубаев. — Мы надеемся, что благодаря возможности печатать крупногабаритные детали новый принтер вызовет значительный интерес на рынке — тем более что сейчас мы наблюдаем быстрый прогресс аддитивных технологий, от которого промышленные компании стараются не отставать.

Ожидается, что промышленный вариант принтера будет готов уже в первой половине 2020 года, после чего будет запущено серийное производство устройства.


Александр Буланов

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 20.04 05:13
  • 8480
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.04 04:55
  • 1
О противостоянии ЗРС и ЛА
  • 20.04 01:10
  • 11
Военкор: без десантных операций мощного прорыва обороны ВСУ российской армией можно не ждать
  • 20.04 00:29
  • 0
Ответ на "Эксперт Коротченко: истребитель F-16 ВСУ могли сбить ЗРС С-300В4 или ЗРК "Бук""
  • 19.04 20:12
  • 0
Ответ на ""Откуда взялась третья ракета?" Как был сбит украинский F-16"
  • 19.04 12:49
  • 2
19FortyFive: США могут забыть о F-47, поскольку Китай строит один истребитель-«невидимку» за другим
  • 19.04 02:48
  • 1
О Ту-22Мn, -95М, -160, Су-34, и ПАК ДА
  • 19.04 01:05
  • 0
Ответ на "На Западе назвали украинские F-16 устаревшими"
  • 18.04 13:35
  • 2
Украинский БМПТ "Страж" на базе Т-64БВ оказался мертворожденным проектом
  • 18.04 04:20
  • 4
Ответ на "Российский бомбардировщик Ту-160М: самое неожиданное возвращение (19FortyFive, США)"
  • 17.04 06:53
  • 1
В НАСА заявили о готовности модулей станции Gateway
  • 17.04 06:33
  • 0
Ответ на "Будет ли военно-морской флот России сотрудничать с Китаем, чтобы бросить вызов гегемонии США на море? (Tencent, Китай)"
  • 17.04 02:04
  • 0
Ответ на " Названа новая задача Су-35С"
  • 17.04 01:58
  • 1
Будет ли военно-морской флот России сотрудничать с Китаем, чтобы бросить вызов гегемонии США на море? (Tencent, Китай)
  • 16.04 15:59
  • 1
Последний из могикан и летающие "китайцы": чем разочаровывают самолеты США 6-го поколения