В России создан первый проволочный 3D-принтер. Он будет способен производить крупногабаритные металлоконструкции.
В начале новую технику планируется применить при изготовлении титановых шар-баллонов для космической техники, выпускаемой РКЦ «Прогресс» (входит в состав госкорпорации «Роскосмос»).
Отечественный аппарат поможет полностью уйти от сварных соединений и заклёпок. Внедрение российского проволочного принтера позволит сжать сроки изготовления деталей космических аппаратов с нескольких месяцев до всего нескольких часов!
При этом, в отличие от порошковых аналогов, он будет способен производить крупногабаритные металлоконструкции, что расширит применение аддитивных технологий в машиностроении.
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.
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.
"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 заклёпочных соединений. В данном случае их заменяют переходные зоны, которые состоят сразу из нескольких материалов, образующих прочный композит.
По словам учёных, 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.
В настоящее время учёные уже нашли индустриального партнера для производства проволочных принтеров и изготовили два экспериментальных образца для отработки технологии.
Ожидается, что промышленный вариант принтера будет готов уже в первой половине 2020 года, после чего будет запущено серийное производство устройства.
ндекс
