Развитие аддитивных технологий в современном производстве

Сегодня аддитивные технологии продолжают развиваться все с более и более высокой скоростью, что подтверждает наличие практический на каждом производстве своих аддитивных машин. На сегодняшний день данные технологии крепко закрепились в мире производства и каждое предприятие нашло для них свое применение, что привело к повышению производительности труда. Безусловно, аддитивные технологии – это развивающиеся технологии, что подтверждает появлением из года в год более новых 3D принтеров, которые оказывают значительное влияние на промышленность, так как аддитивные технологии появились в Российской промышленности не так давно. [2]

Аддитивное производство – технология создания объекта на основе заранее подготовленной цифровой модели. 3D печать – принцип создания модели послойно наносимого материала постепенно повторяемого контура изделия. По существу, 3D печать – это полная противоположность стандартным методам производства и обработки, таким как фрезерование и точение, где обработка осуществляется путем удаления лишней части заготовки.

Сферы применения 3D принтеров и сканеров весьма обширны: от производства, медицины, строительства, военной отрасли и электроники до индустрии моды и изобразительного искусства.

Если рассматривать аддитивные технологии с точки зрения используемых материалов, то здесь все на высоком уровне. Печатают почти всем, от металлов до полимеров: твердых и гибких, жестких и мягких, горючих и несгораемых, которые применяют везде. Но если взглянуть с технической стороны, то видно ряд проблем. А поиск дальнейших оптимизаций до сих пор идет, что и обусловило выбор темы данной статьи.

Применение изделий, изготовленных аддитивным методом, происходит на любом этапе производства, как в создании прототипа, так и в качестве готовой продукции, чего стоит одна печать кузовных деталей автомобиля.

В последнее время госструктуры начали активно интересоваться аддитивными машинами. Большие успехи реализации 3д печати в медицине восхищают и начинают воплощать, казалось бы, не давно фантастику в реальность – на принтерах создают мышцы, кости хрящики. Многие компании давно применяют аддитивные технологии в своем производстве. Потребительский интерес к технологиям так же возрос из-за появления в продаже доступного по цене оборудования. [5]

Среди основных тенденций развития производства можем назвать: расширение номенклатуры изготавливаемых изделий, возможность к экономически обоснованному переходу от массового к мелкосерийному производству, экономия площадей, непрерывная печать, экономия труда, сокращение производственного цикла, экономия электроэнергии, возможность удовлетворения индивидуальных потребностей заказчика (кастомизация). [7]

Несколькими причинами почему аддитивное производство до сих пор не нашло себя в серийном производстве, являются не высокая скорость печати моделей (подходит для прототипов, но не позволяет оперативно производить партии изделий), и снятие детали со стола печати. Это еще одна трата времени и средств, на операцию, что увеличивает себестоимость детали и затрат на нее.

Решение этих проблем может стать - появление на производстве сети принтеров с конвейерными столами с одним центром управления изготавливающих монотипные изделия, что обеспечит отсутствие человека в производстве и позволит принтерам печатать изделия не останавливая процесс.

В результате проработки данной статьи был разработан прототип конвейерного стола для 3д принтеров совместно с компанией Hover 3D. «Hover – компания по производству аддитивных машин.»  Особенностью данной разработки является: печать предметов поверх малой конвейерной ленты, что позволяет принтеру перемещать готовые детали по оси X во время процесса печати и создавать непрерывный поток объектов без потребности для оператора извлекать каждую готовую часть со стола принтера. Альтернативно, эта конфигурация делает возможным печатать объекты, которые длиннее рабочей области принтера.

Рис 1. 3д принтер с конвейерным столом

Где 1 – 3д принтер, 2 – конвейерный стол.

В процессе написания был проведен анализ научной литературы, монографий, методических разработок, пособий и материалов, методических указаний по расчетам конвейеров, по составлению кинематических цепей, расчет валов.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

  1. Электронная библиотека [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кастомизация - Кастомизация.
  2. 3D-принтер и промышленность: [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://3d-m.ru/vidy-promyshlennyh-3d-printerov/
  3. Проектирование конвейера [Электронная книга] Режим доступа: https://mospolytech.ru/storage/files/kaf/titpo/proektirovanie_lentochnogo_konveera.pdf - Тяговый расчет конвейера.
  4. Автоматизация технологий обработки материалов [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.npoatom.ru/katalog/dc/ig-32gm/02/ - подбор мотор-редуктора.
  5. Тренды аддитивных технологий [Статья] – Режим доступа: https://vc.ru/flood/43403-razvitie-3d-pechati-ot-revolyucii-k-evolyucii Тренды 3D-печати.
  6. Аддитивные технологии в машиностроении [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://additiv-tech.ru/publications/additivnye-tehnologii-v-mashinostroenii.html.
  7. Аддитивные технологии [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://blog.iqb.ru/am-technologies-russian-experience
n