/От сеялок – к 3D-принтерам

От сеялок – к 3D-принтерам

249

В России открылся первый центр аддитивных технологий, который предлагает промышленным предприятиям существенно сэкономить на производстве мелкосерийных деталей большой сложности. Здесь используют все известные в мире технологии 3D-печати, но пока на импортном оборудовании. Однако «Воронежсельмаш», на базе которого открыт центр, уже производит собственный учебно-бытовой принтер по пластику и намерен создать первый в России промышленный аддитивный аппарат по металлу.

В России на базе ООО «Воронежсельмаш» после работы в тестовом режиме официально открылся первый центр аддитивных технологий  — Центра технологической компетенции аддитивных технологий (ЦТКАТ). Аддитивные технологии — это лазерное напыление материалов посредством 3D-принтеров из различных сплавов – полимерных, мономерных и металлических. С их развитием связывают очередную промышленную революцию,  поскольку они позволяют создавать сложные детали нелитейным способом, а путем напыления или спекания порошка, существенно экономить на производстве сложных уникальных изделий и прототипов. В дальнейшем планируется открыть подобные центры во всех субъектах РФ, что позволит сформировать новую отрасль промышленности для обеспечения технологической независимости и безопасности государства.

«Ввиду усложнения конструкций новых изделий промышленных образцов скоро станет просто невозможно получить деталь с требуемыми прочностными характеристиками и функционалом с использованием даже самых передовых технологий металлообработки. Эту проблему и помогают решить аддитивные технологии как некий новый этап, революция в технологиях производства, – говорит глава Минпромторга Денис Мантуров. – 3D-принтинг начинает распространяться в мире, и Россия не должна отставать в этой области. Применение аддитивных технологий позволяет удешевить изделие, ускорить его проектирование и производство. Государство со своей стороны в лице Минпромторга и других участников этого процесса заинтересовано развивать это направление, дав возможность разработчикам нарастить компетенции и в кратчайшие сроки выйти на производство конкурентных российских аналогов».

Аддитивные технологии позволяют сократить время на НИОКР и всего за один-два дня произвести уникальный или мелкосерийный продукт высокой сложности (деталь в детали). Если сейчас ЦТКАТ работает с 3D-принтерами ведущих европейских фирм, то в будущем планирует создать отечественные аналоги. В прошлом году ЦТКАТ уже начал серийный выпуск отечественного учебно-бытового 3D-принтера «Альфа». За неполный год было реализовано более 200 таких изделий.

«Сейчас мы приступаем к созданию первого в России промышленного 3D-принтера для металлического спекания, — говорит генеральный директор ООО «Воронежсельмаш» Григорий Чуйко. – Успешность будет зависеть от сотрудничества с крупными холдингами, которые нуждаются в технологическом перевооружении. Рассчитываем, что нашими услугами и будущими принтерами будут пользоваться крупнейшие холдинги».

В мире существует 10 основных технологий аддитивного производства, которые и представлены в ЦТКАТ. Всего за прошлый год услугами ЦТКАТ воспользовалось более 200 клиентов, работающих в радиотехнике, машиностроении, медицине, аэрокосмической отрасли, ювелирном производстве и ряде других отраслей промышленности. Было заказано свыше 1,4 тысячи изделий на сумму почти 22 млн рублей. Согласно планам предприятия, ежегодная выручка проекта в 2015 году превысит 100 млн рублей, а к 2021 году вырастет до 730 млн рублей.

В России внедрением аддитивных технологий занимаются Всероссийский институт легких сплавов (ВИЛС) и Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ). Дело в том, что для широкого применения аддитивных технологий в промышленности требуется изготовление собственных металлических порошков, которых в России пока нет. Западные компании держат их формулы в секрете. Чтобы сократить технологическую отсталость России в области аддитивных технологий, на базе ВИАМа формируется специальный центр материаловедения. В его задачи будет входить консолидация инновационного потенциала в области материалов для всей отечественной промышленности, в том числе авиастроения.

«Производство порошков — ключевая проблема для отечественных аддитивных технологий. Поскольку от качества порошка в первую очередь зависит качество получаемых деталей, — говорит генеральный директор ВИАМ, академик РАН Евгений Каблов. — Обычно каждая компания — производитель AM-машин предлагает покупателю и определенный набор порошков, и подробную инструкцию для настройки параметров машины под каждый из материалов. В этих инструкциях не сообщается состав металлопорошковых композиций и все режимы сплавления, потому что все это все является коммерческой тайной. Вы покупаете установку и с ней определенные порошки, и они сообщают о режиме сплавления именно этих материалов. Любые санкции — и все, производство остановилось. Некоторые наши фирмы, купившие за рубежом АМ-машины, а их уже около двадцати, остались без порошков».

Поэтому в ВИАМе сейчас заняты разработкой технологий изготовления порошков и металлопорошковых композиций, которые позволят в том числе избавиться от импортозависимости. Здесь уже наладили производство определенных видов материалов для 3D принтеров. «Я все время говорю о металлопорошковых композициях, потому что в аддитивных технологиях применяются смеси порошков различного размера, — говорит Евгений Каблов. — Когда мы делаем математическую модель детали, мы рассчитываем, какое соотношение должно быть в композиции фракций разного размера, чтобы обеспечить максимальную плотность упаковки».

Объем мирового рынка аддитивного производства на сегодня превышает 3 млрд долларов. Наибольшее количество единиц аддитивного оборудования работает в США ― около 40% от общего числа, далее идут Япония и Германия (около 10%), Китай (9%). Для России этот показатель составляет чуть более 1%.

В России основной проблемой широкого внедрения аддитивных технологий является консерватизм промышленников, которые не торопятся осваивать новые технологии. Отечественные разработки оборудования находятся на начальном уровне, требуется проведение дополнительных НИОКР, а специалистов, способных работать на 3D-принтерах, крайне мало. Отсюда отсутствие опыта проектирования изделий, изготавливаемых аддитивными методами, с обеспечением их функциональных свойств без учета технологических ограничений. К тому же пока нет системы сертификации изделий, получаемых аддитивными методами, и технологических процессов.

Чтобы решить комплекс этих проблем, координатором работ назначено ОАО «Станкопром», специалистами которого разработан план организационных мероприятий по развитию аддитивных технологий. Их целью является максимальное привлечение всех заинтересованных организаций и координация их деятельности по развитию данного направления, всестороннее содействие в продвижении перспективных конструкторских и технологических решений, создании новых материалов и решении смежных вопросов: сертификация, подготовка кадров, формирование баз данных потребностей в изделиях и материалах и др.

«У ОАО «Станкопром» имеется определенный задел: одно из входящих в его контур управления станкостроительных предприятий — «Савеловский машиностроительный завод» — совместно с МГТУ «Станкин» в рамках федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» изготовило в 2013 году опытный образец установки лазерного послойного синтеза полнофункциональных деталей сложной формы из керамических и металлических материалов», — говорит генеральный директор «Станкопрома» Сергей Макаров.

Следите за последними событиями в нашей Twitter-трансляции.

Наша группа в Facebook.

Источник публикации