Презентация, доклад на тему Аддитивная технология - будущее, которое наступает.

№ 40» при УлГУ
М.И. Ланщикова







г. Ульяновск.

создания объекта из данных - модели, как правило, слой за слоем, в отличие от "вычитающих" производственных технологий.

* Под "вычитающими" технологиями подразумевается механообработка - удаление («вычитание») материала из массива заготовки.

являются частью нового типа производства.

Чтобы лучше понять суть этого метода, необходимо иметь представление о том, что существует два главных способа производить что-либо. Первый — при помощи механической обработки, постепенно избавляясь от всего лишнего: отрезая, отбивая, высверливая. Второй — аддитивный, постепенное добавляя материал и наращивая необходимую форму.


Стереолитография (лазерная стереолитография, SLA) — первая технология аддитивного производства,запатентованная в 1986 году Чаком Халлом.

сыпучие, полимерные, металлопорошковые и т. д.);
по наличию или отсутствию лазера; - по методам подвода энергии для фиксации слоя построения (с помощью теплового воздействия, облучения ультрафиолетовым или видимым светом, посредством связующего состава и т. д.);
по методам формирования слоя.

в 1986 году запатентовал стереолитографию. В этом же году он основал компанию 3D Systems и разработал первый 3D-принтер Stereolithography Apparatus. В 1988 году, компания начала первое серийное производство 3D-принтеров SLA-250.

Второй вехой развития стало создание в 1988 году технологии послойного наплавления FDМ Скоттом Крампом и основание им же компании Stratasys.

.

назывались «быстрое прототипирование». Новый термин появился в 1995 году благодаря двум студентам Массачусетского технологического института – Джиму Бредту и Тиму Андерсону. Они перестроили струйный принтер так, чтобы он делал объемное изображение в специальной емкости, после чего запатентовали идею и открыли компанию Z Corporation.

воссоздающие объекты путем наслоения пластиковой нити. Ранее принтеры были способны создавать объекты в одном цветовом решении, но сейчас на рынке появились устройства, использующие несколько видов цветных пластиковых нитей.

для запуска производства, могут храниться в цифровом виде, и воспроизводится без материальных затрат.
Возможность внести поправки на любом этапе скорректировав CAD-файл.
Быстрая адаптация к постоянно меняющимся условиям на рынке - размер партии можно легко поменять в любую минуту в зависимости от повышения или снижения спроса.
Кастомизация производственной линии - аддитивные технологии позволяют печатать партии, в которых каждый предмет немного отличается от предыдущего, что позволяет создавать производственные линии персонализированных товаров
Доступность и отсутствие привычных ограничений

для литья
Получение отливок
Механическая обработка, резка, сварка…
Готовое изделие

Создание компьютерной 3D-модели

Сборка детали по CAD - модели из частиц
порошка пучкомвысокой энергии
Готовое изделие

и потенциально могут использоваться в каждой. Мировые таблоиды периодически потрясают новости о том, как на 3D-принтере напечатали оружие, человеческий орган, одежду, дом, автомобиль.
Потенциал развития данных технологий действительно высок и способен на порядок ускорить развитие научного-технического прогресса - научные лаборатории при помощи 3D-принтеров создают инновационные материалы и ткани. Применение аддитивных технологий в промышленности позволяет производителям ускорить прототипирование новых образцов и сократить путь от идеи до реализации. Архитектурная и строительная отрасли пытаются использовать потенциал аддитивных технологий на 100 %. Дизайнерский бизнес переживает новый этап развития благодаря аддитивному оборудованию.
Перспективы развития отрасли крайне благоприятны. Финансовые аналитики предсказывают рынку 3D-печати стремительный рост. Научно-исследовательские центры, которые занимаются аддитивными разработками, финансируются оборонным комплексом и медицинскими государственными институтами

американского инженера Джима Корра, основателя Kor Ecologic, более 15 лет работает над проектом Urbee - первым прототипом 3D-автомобиля. Следует сказать, что на принтере напечатан лишь кузов и некоторые детали - каркас авто металлический.

Данный автомобиль развивает небольшую максимальную скорость в 112 километров, но обладает низким лобовым сопротивлением благодаря дизайну корпуса и способен проезжать на электродвигателе порядка 65 километров.

крови
(выполнено из нержавеющей стали)
Челюстно-лицевые протезы (выполнено из порошка сплава Co-Cr)
Протез коленного сустава (выполнено из порошка сплава Co-Cr)

полная противоположность классическому производственному процессу, когда для создания продукции от сырья «отсекается» все лишнее. Аддитивное же производство наоборот – «взращивает» готовую деталь методом послойного наплавления, делая ее «на пустом месте».

Зачастую технологию 3D-печати в промышленности называют «аддитивным производством». Это полная противоположность классическому производственному процессу, когда для создания продукции от сырья «отсекается» все лишнее. Аддитивное же производство наоборот – «взращивает» готовую деталь методом послойного наплавления, делая ее «на пустом месте».

Network for Manufacturing Innovation (NNMI), consisting of regional hubs that will accelerate development and adoption of cutting-edge manufacturing technologies for making new, globally competitive products.

лидерские позиции США. Успехи китайских инженеров по значимости не уступают европейским и американским. В Китае прошли первые испытания истребителя с несущей конструкцией, напечатанной из порошка титана. А компания Southern Fan представила крупнейший в мире 3D-принтер (28 метров в длину, 23 метра в ширину и 9,5 метра в высоту), способный производить металлические компоненты с максимальным диаметром до 6 метров и весом до 300 тонн. Изделия планируется применять в ядерной, нефтехимической, металлургической отрасли.

разработки технологического оборудования, в частности развития аддитивных технологий и цифрового производства в целом необходимы совместные усилия как Военно-промышленной комиссии, Министерства промышленности и торговли РФ, так и Фонда перспективных исследований.
Воспользовавшись научной площадкой ФПИ, ведущие ученые, конструкторы и специалисты могли бы объединить свои усилия по созданию национальной концепции цифрового производства"...

Дмитрий Рогозин, вице-премьер РФ
Статья Дмитрия Рогозина в "Российской газете" о будущем промышленных технологий http://lenta.ru/news/2011/12/23/rogozin/

первую очередь являются:

кадры,
3D-оборудование, которое невозможно приобрести и невозможно создать без целевой поддержки со стороны государства
материалы – отдельная и сложная проблема междисциплинарного характера
Эти проблемы, могут быть решены только при условии целенаправленного взаимодействия высшей школы, академической и отраслевой науки.

авиационных материалов (ВИАМ) впервые в России выпустил деталь для двигателя ПД-14, созданную по аддитивной технологии. Специалисты института создали завихритель фронтового устройства камеры сгорания с применением отечественной металлопорошковой композиции. Метод селективного лазерного сплавления позволяет изготовить деталь примерно в 10 раз быстрее, чем с помощью метода литья по выплавляемым моделям.
Сегодня в ВИАМ уже создано аддитивное производство полного цикла. В кооперации с Институтом проблем лазерных и информационных технологий Российской академии наук (ИПЛИТ РАН) и Санкт-Петербургским государственным политехническим университетом (СПбГПУ) разрабатываются 3D-технологии для работы с деталями газотурбинных двигателей. "Реализация проекта позволит осуществить переход от традиционных технологий изготовления и ремонта сложнопрофильных деталей газотурбинного двигателя к технологиям нового поколения", — отметил Каблов.

специалистов пока единицы, но мир буквально в шаге от больших перемен. Аддитивные технологии (технологии послойного синтеза) лежат в основе действия 3D-принтеров, которые уже давно не редкость. Множатся цифровые фабрики и домашние 3D-принтеры.

сердечной мышцы, автомобили, дома (!) и даже другие 3D-принтеры.

изношенных элементов штучных дорогостоящих изделий, созданию деталей и новых объемных покрытий сложной геометрии при значительном снижении стоимости и длительности производства.

Для организации производства деталей и изделий сложной формы с уникальным комплексом физических и механических свойств необходима разработка широкого спектра порошковый материалов.

Объемная лазерная наплавка имеет большие перспективы для восстановления крупногабаритных дорогостоящих изделий ТЭК, лопаток турбин, гребных и рулевых валов морских судов. Весьма перспективно использование аддитивных технологий в медицине.