Аддитивные (3D) технологии помогают промышленникам
Когда производство останавливается из-за отсутствия одной детали, а традиционные поставки недоступны, аддитивные технологии (3D-печать) становятся для предприятий стратегическим ресурсом. Вместо недель ожидания и значительных затрат на оснастку 3D-печать позволяет создать необходимую деталь за несколько часов. Это обеспечивает непрерывность производственного процесса и снижает зависимость от импортных комплектующих.
Как это работает: создание 3D-изделий
— Суть аддитивного производство можно объяснить просто, — рассказывает Олег Доженков, инженер компании 3D ПРОФИ, которая с 2019 года занимается 3D-печатью в Алтайском крае, — классическое производство чаще всего работает по принципу «вычитания» материала: вы берете болванку металла или пластика и фрезеруете, сверлите, обтачиваете её, пока не получите нужную форму.
3D-печать — это «добавление». Деталь создается слой за слоем из выбранного для решения задачи материала (пластика, металла, керамики, бетона и т.д.). Причем в точном соответствии с цифровой моделью.
Огромное преимущество аддитивных (3D) технологий — заменив буквально один элемент в цифровой модели, оперативно получаешь новый экземпляр. Особенно важно это при создании прототипов, перед запуском изделия в серийное производство. За одну-две недели можно разработать и напечатать несколько прототипов, что способствует принятию максимально выгодного решения.
Знакомьтесь с 3D-технологиями и историей их развития в нашем материале – От песка и огня до 3D-принтера: эпическая история аддитивных технологий по ссылке – https://spa22.ru/ot-peska-i-ognya-do-3d-printera-epicheskaya-istoriya-additivnyh-tehnologiy/
Этапы производства 3D-изделия:
1. Создание цифровой модели. Инженер разрабатывает 3D-модель с нуля, либо путем сканирования уже существующей детали — это называется реверс-инжиниринг (обратный инжиниринг). Сканирование позволяет воссоздать высокоточную цифровую модель, которая дальше дорабатывается. На этапе моделирования можно усилить критические узлы или даже «отремонтировать» деталь, если для сканирования был предоставлен сломанный образец.
2. Подготовка к печати. Специальная программа «нарезает» объемную модель на сотни или тысячи тончайших горизонтальных слоев, создавая инструкцию для 3D-принтера. Здесь же задаются параметры печати, выбирается материал с учетом будущих нагрузок на изделие (температура, трение, вибрация).
3. Печать. 3D-принтер послойно формирует изделие. В зависимости от технологии это может быть плавление пластиковой нити (FDM/FFF), спекание лазером металлического порошка (SLM) или отверждение фотополимерной смолы (SLA). Представьте обычный принтер, но вместо чернил — инженерные пластики, композиты или металлический порошок, а на выходе — не плоский текст, а готовое объемное изделие.
4. Постобработка. Готовая деталь извлекается из принтера. Далее следует удаление поддерживающих структур (если они были), шлифовка, полировка, покраска или другая финишная обработка для придания изделию товарного вида и нужных свойств. Иногда постобработка занимает столько же времени, сколько печать и разработка 3D-модели.
Если необходимо мелкосерийное производство, то на одном принтере может печататься сразу несколько одинаковых изделий (количество — зависит от площадки принтера). Плюс работы 3D-принтеров в том, что они могут быть задействованы круглосуточно, достаточно вовремя перезапустить программу. Используя несколько принтеров, можно напечатать, к примеру, 10 000 небольших деталей за 2-3 дня.
Преимущества для промышленности Алтайского края
Для предприятий нашего региона 3D-печать открывает конкретные и измеримые выгоды:
- Скорость и оперативность: получение функционального прототипа или готовой детали за часы, а не дни и недели. Это минимизирует простои оборудования.
- Экономия: отсутствие затрат на дорогостоящую оснастку и пресс-формы, что выгодно при мелкосерийном производстве и изготовлении единичных деталей.
- Гибкость и конструирование сложных форм: можно создавать детали такой геометрии, которая недостижима для традиционных методов (например, полые структуры или интегрированные механизмы).
- Локализация производства: критически важные запчасти можно производить здесь и сейчас, не завися от длинных логистических цепочек.
- Масштабируемость: для мелкосерийного производства один принтер может печатать сразу несколько одинаковых изделий. А современные «фермы» из принтеров при круглосуточной работе могут производить тысячи небольших деталей за несколько дней.
Развитие рынка аддитивных технологий
Согласно данным Ассоциации развития аддитивных технологий, объём российского рынка аддитивных технологий вырос с 12 млрд рублей в 2023 году до 18 млрд рублей в 2024 году (прирост 50% за год). Динамичный рост свидетельствует о высоком интересе компаний к технологиям 3D-печати. Однако стоит отметить, что более половины рынка занимает промышленное оборудование, которое используется в авиакосмической отрасли, машиностроении и медицине. Кроме того, существенную часть рынка составляют сами материалы для печати — металлические порошки, полимеры и композиты.
Прогнозируется, что темпы развития аддитивных технологий в ближайшие несколько лет сохранятся, и ключевым драйвером станет импортозамещение — создание собственных технологий, материалов и полных производственных циклов внутри страны.
В следующем материале в рубрике «ЗD в промышленности»— реальные кейсы от российских предприятий. Расскажем, как компании используют 3D-печать для решения конкретных производственных задач и экономии ресурсов.
Приглашаем к активному участию: делитесь своим опытом, задавайте вопросы и предлагайте темы для обсуждения.
Автор рубрики
Ирина Заречнева, менеджер компании 3D-ПРОФИ.
Контакты для вопросов и пожеланий:
e-mail: 3d.profi22@gmail.com
тел.: +7 903 995 6196
