addtexn-4-2019

28 30
Издатель ООО «ПРОМЕДИА»
СОДЕРЖАНИЕ директор О. Фалина
главный редактор М. Копытина
5 3D-принтер с двумя экструдерами Magnum Creative 2 SW
8 События и достижения отдел редакции: Т. Карпова, З. Сацкая
С. Куликова, Е. Ерошкина
14 Аддитивные технологии в кинематографе
15 Группа Rosler расширяет свои возможности консультант:
16 Технологический симпозиум для российских заказчиков Н.М. Максимов, [email protected]
22 Ситовой анализ и измельчение металлических порошков и изделий
26 Технология 3D-печати песчаных форм китайской компании FHZL отдел рекламы: т/ф (499) 55-9999-8
30 Доступная печать восковых форм для литья
34 «Это можно сделать легко и дёшево», — убеждали себя, АДРЕС: 101000, Москва, Милютинский пер.,
18А, оф. 36с, помещение 1, 3
смотря на китайские принтеры «домашнего» назначения. т/ф (499) 55-9999-8 (многоканальный),
Мы ещё никогда так сильно не ошибались… e-mail: [email protected]
36 Сухое электрохимическое полирование www.additiv-tech.ru
для обработки изделий после 3D-печати
39 Фотополимерная печать в цифровой стоматологии Журнал зарегистрирован Федеральной
40 Технология многоосевой FFF-печати службой по надзору в сфере связи,
информационных технологий и массовых
коммуникаций (Роскомнадзор).
Свидетельство о регистрации
СМИ ПИ № ФС 77-67106 от 15.09.2016.

Тираж 5000 экз.
Распространяется на выставках и по подписке.
Перепечатка опубликованных материалов
разрешается только при согласовании
с редакцией. Все права защищены ® .
Редакция не несет ответственности за
достоверность информации в рекламных
материалах и оставляет за собой право
на редакторскую правку текстов.
Мнение редакции может
не совпадать с мнением авторов.

 
ПОДПИСНОЙ КУПОН

Вы можете оформить подписку на журнал «Аддитивные технологии» с любого месяца.
Стоимость одного номера — 250 рублей, стоимость годовой подписки — 1000 рублей.

БАНКОВСКИЕ РЕКВИЗИТЫ: Фамилия, имя, отчество (получателя):
_____________________________________________________________________
ООО «ПРОМЕДИА» Наименование предприятия (организации, фирмы):
Юр. адрес: 101000, г. Москва, _____________________________________________________________________
Милютинский пер., 18А Индекс и полный почтовый адрес (получателя):
Почт. адрес: 101000, г. Москва, _____________________________________________________________________
Милютинский пер., 18А, оф. 36с _____________________________________________________________________
ИНН 7708266787 Юридический адрес (для выставления счета)
КПП 770801001 _____________________________________________________________________
Р/с 40702810400120033781 _____________________________________________________________________
ПАО АКБ « АВАНГАРД» ИНН/КПП
г. Москва _____________________________________________________________________
К/с 30101810000000000201 Телефон:
БИК 044525201 _____________________________________________________________________
E-mail (если он имеется)
_____________________________________________________________________

Подписка на: номер год

Для выставления счета направьте заполненный купон по адресу: [email protected].
Частные лица могут подписаться без счета, оплатив подписку в Сбербанке по указанным реквизитам.

101000, Москва, Милютинский пер., 18А, оф. 36с, пом. 1, 3, т/ф (499) 55-9999-8 (многоканальный),
e-mail: [email protected], www.additiv-tech.ru

3D-газовая турбина

Институт технологии производства и приклад- тронно-лучевых 3D-принтерах Arcam Q20+. Осталь-
ных исследований материалов Фраунгофера (IFAM) ные компоненты напечатаны на лазерных порошко-
представил напечатанную масштабную рабочую ме- вых 3D-принтерах партнером проекта — компанией
таллическую модель газовой турбины. H+E Produktentwicklung GmbH. Оптимизацией кон-
струкции занимались непосредственно в IFAM.
Изделие воспроизводит газовую турбину Siemens
SGT6–8000H в масштабе 1:25 с некоторыми кон- Перед 3D-печатью конструкцию деталей модифи-
структивными изменениями. Все детали, за исключе- цировали с тем, чтобы их можно было не просто на-
нием вала, изготовлены на промышленных 3D-прин- печатать, но и сделать это с минимальными затратами
терах. Главное отличие в том, что сборка состоит всего на постобработку. Команда утверждает, что, несмотря
из 68 алюминиевых, стальных и титановых деталей на масштаб и внесенные изменения, турбина функци-
вместо почти трех тысяч деталей в оригинальном ональна — это было главным условием эксперимента.
изделии. Еще одно отличие в некоторых несоответ-
ствиях по использованным сплавам, что объясняется
необходимостью выбора из коммерчески доступных
вариантов.

Стальные детали и статор из титанового сплава
Ti-6Al-4V изготовлены дрезденским Инновационным
центром аддитивного производства (ICAM) на элек-

https://3dtoday.ru/

Вертолет из принтера Три мировых рекорда

Внутренний корпус двигателя российского верто- Сразу три мировых рекорда установили специали-
лета ВК-2500, полностью созданный методом послой- сты Центра передовых структур и композитов универ-
ного лазерного сплавления из титанового сплава, был ситета штата Мэн. Используя самый большой в мире
представлен на стенде Министерства науки и высше- полимерный 3D-принтер с рабочей зоной 30×7×3 м,
го образования РФ на форуме «Открытые иннова- они изготовили самую большую в мире «напечатан-
ции» в Сколково. Разработчики: НИТУ «МИСиС» ную» лодку, которая к тому же стала самым большим
и Санкт-Петербургский государственный морской в мире твердым объектом, созданным по этой техно-
технический университет (СПбГМТУ). логии. Вышеупомянутые рекорды занесены в Книгу
рекордов Гиннеса.
Применение мето-
да послойного лазер- После того как лодка 3Dirigo длиной 7,62 м и ве-
ного сплавления в со- сом 2268 кг была готова, ее торжественно спустили
четании с оптимиза- в опытный бассейн океанографической лаборатории
цией режимов 3D- Alfond W2 Ocean Engineering университета.
принтера кардиналь-
но снизило объем пос- www.techcult.ru
ледующей механичес-
кой обработки корпуса
двигателя (шлифовки,
обтачки, протравки и
т.д), соответственно
сократились сроки изготовления — до 14 дней. Это
дает возможность снизить производственную себе-
стоимость узла, обеспечивая тем самым общую кон-
курентоспособность отечественного авиадвигателя.

https://misis.ru/

2 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Готовы к серийному производству

Впервые в России на 3D-принтере были напеча- ность осталась на том же уровне, что и у более тяже-
таны гребные винты для винторулевых колонок мо- лых винтов, выпускаемых с помощью классического
дели ДРК 150. Это сделали в Санкт-Петербургском литья. Так, образцы, напечатанные на 3D-принтере,
государственном морском техническом университете весят 120 кг, а те, что были отлиты, — 160 кг. Благо-
(СПбГМТУ) методом прямого лазерного выращива- даря облегчению конструкции снижается нагрузка
ния. Такой способ серийного производства будет реа- на вал и подшипники и возрастает срок службы винта.
лизован уже в следующем году на заводе «Вега».
При этом было сокращено время печати изделия.
Благодаря новой производственной технологии Раньше на это уходило 2 недели, а теперь всего 4 дня!
винт удалось облегчить сразу на 25%. При этом проч- Печать может осуществляться с помощью разных ма-
териалов, включая сталь, никелевые сплавы, сплавы
на основе титана, а также на основе меди. Кроме это-
го, благодаря новому 3D-принтеру цена печати стала
в разы меньше. Уже сейчас цена готовой напечатан-
ной детали практически совпадает с ценой литья. При
этом разработчики прогнозируют, что она будет сни-
жаться по мере того, как будет расти объем использо-
вания российских металлических порошков.

При этом отечественный 3D-принтер может напе-
чатать детали размером до 1,2 метра в диаметре, а их
масса может составлять до полутонны. Сейчас идет
разработка большего 3D-принтера, который позволит
печатать изделия размером до 2,5 метров и массой до
1 тонны.

http://tehnoomsk.ru/

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 3

В 1000 раз быстрее

Ученые создали устройство, позволяющее печа- точку света, мы проецируем миллион одновремен-
тать наноразмерные структуры в 1000 раз быстрее со- но, — отмечает ведущий автор работы, доцент Техно-
временных методов литографии. Статья об этом была логического института Джорджии Сураб Саха. — Это
опубликована в журнале Science. позволяет нам синтезировать структуры минимум
в тысячу раз быстрее».
Существующие наноразмерные технологии адди-
тивного производства используют пятно света вы- Чтобы создать миллион точек, исследователи ис-
сокой интенсивности — обычно около 700–800 нм пользовали цифровую маску, аналогичную тем, кото-
в диаметре — для преобразования фотополимеров рые применяются в проекторах. Излучение 35-фемто-
из жидкого состояния в твердое. Поскольку точка секундного лазера через маску создает желаемый
должна сканировать всю поверхность, для получения рисунок и вызывает избирательную полимеризацию
сложных трехмерных структур может потребоваться в жидком материале. Процесс повторяется множество
много часов. «Вместо того чтобы использовать одну раз для послойного построения. Такой новый метод
позволяет создать наноструктуру за восемь минут,
тогда как изготовление ее традиционным способом за-
няло бы не меньше двух часов.

Фото: Vu Nguyen and Sourabh Saha

https://indicator.ru/

Самый быстрый

Инженеры Северо-Западного университета в фии и является рекордсменом по части изготовления
Иллинойсе представили самый быстрый в мире больших объектов. Камера для печати HARP имеет
3D-принтер. Машина под названием HARP исполь- площадь около четверти квадратного метра и высоту
зует улучшенную версию технологии стереолитогра- около 4 метров. Скорость печати в высоту составляет
около полуметра в час и является рекордной.

Стереолитография начала активно применяться
в 3D-печати около четырех лет назад, но у этой техно-
логии имелся ряд недостатков. В частности, перегрев,
который при быстрой печати приводил к растрески-
ванию или деформации крупных объектов. Ученым
удалось усовершенствовать технологию при помо-
щи вещества под названием Liquid Teflon («жид-
кий тефлон»). HARP проецирует ультрафиолетовое
излучение через окошко, сквозь которое циркули-
рует жидкий тефлон. Он поглощает тепло и охлаж-
дается в специальном отсеке. По словам разработчи-
ков, это позволяет увеличить скорость печати почти
в сто раз.

www.techcult.ru

4 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

3D-принтер с двумя экструдерами
Magnum Creative 2 SW

Печать сложных моделей с растворимой поддержкой — легко!

С выпуском модели SW компанией Магнум печать граммное обеспечение принтера улучшает скорость
двумя соплами стала как никогда простой. Если рань- и качество печати.
ше можно было столкнуться с проблемой вытекания
пластика или задевания неактивного сопла за модель, 3D-принтер Magnum Creative 2 SW поддерживает
то теперь эти проблемы полностью решены. работу с приставками «Лазер» и «Паста», расширяя
возможности для творчества.
В 3D-принтерах серии SW неактивное сопло при-
поднимается и запирается, предотвращая вытекание Принтер поставляется как в закрытом,
пластика и задевание за модель. В конструкции ис- так и в открытом корпусе
пользована запатентованная технология смены сопла,
которая гарантирует надежное запирание активного Характеристики Magnum Creative 2 SW
сопла с высокой точностью, что положительно сказы- • Размер области построения модели 235 мм ×
вается на качестве печати. Время переключения сопел 170 мм × 180 мм
занимает не более 0,5 секунды. • Минимальная высота слоя 0,01 мм (10 микрон)
• Технология печати FDM — послойное наплав-
Новая головка уверенно работает с гибкими мате- ление пластика
риалами, такими как Flex, а также поддерживает рабо- • Тип пластика для печати ABS, PLA, PETG,
ту с воском WAX3D от компании Filamentarno! FLEX, WAX3D, SBS Нейлон-6 и другие
• Пластик для поддержек PVA, HIPS
Для удобства использования 3D-принтера добав- • Максимальная температура экструдера 285°С
лена полуавтоматическая калибровка высоты и рас- • Максимальная температура стола 125°С
стояние между соплами. Это значительно упрощает Познакомиться подробнее с 3D-принтерами
и экономит время настройки 3D-принтера.
Magnum можно на сайте magnum3d.ru, где вы най-
С принтером поставляются детально настроенные дете фото и видео печати, а также в шоуруме компа-
профили для программ RepetierHost и Cura, а также нии или у официальных дилеров. ■
готовые профили для слайсеров Simlify3D и Slic3R.
Веб-сайт: magnum3d.ru
Новая модель унаследовала легендарную надеж- Instagram: #magnum3d
ность и простоту работы с принтерами Magnum. Об-
новленная программа управления и внутреннее про- 8 (800) 555–98–38
E-mail: [email protected]
Запатентованная технология переключения активного
сопла с гарантированно высокой точностью 5

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Аддитивные технологии для медицины:
мировой и российский опыт

2 декабря 2019 г. в рамках международного науч- • 3D-печать живых тканей, необходимых для ре-
но-практического форума «Российская неделя здра- генерации тканей человека при их утрате вследствие
воохранения» состоится конференция «Аддитивные болезни или травмы;
технологии для медицины: мировой и российский
опыт», где ведущие зарубежные и российские специ- • печать персональных лекарств (таблеток) с ин-
алисты расскажут о последних мировых достижениях дивидуальным количеством лекарственного средства;
в данной области.
• печать человеческих органов;
Будут затронуты темы: • генеративный дизайн;
• 3D-печать металлом — производство индивиду- • финишная обработка 3D-деталей;
альных и серийных имплантов, коронок, мостов, ша- • 3D-технологии недалекого будущего.
блонов для зубопротезирования; Участники конференции смогут ознакомиться
• 3D-печать медицинскими пластиками — произ- с реальными изделиями, изготовленными с помощью
водство индивидуальных ортезов, лангеток и др. изде- 3D-печати и представленными в холле конференции,
лий для послеоперационной реабилитации и лечения; а также пообщаться с представителями компаний—
• 3D-печать индустриальными пластиками для участников конференции на все интересующие темы,
мелкосерийного и индивидуального производства ме- связанные с 3D-технологиями для нужд медицины.
дицинских протезов, инвалидных колясок и др.; Информационными партнерами конференции яв-
• 3D-печать пластиками для предоперационной ляются: журнал «Аддитивные технологии», интернет-
подготовки — печать макетов частей тела человека порталы по 3D-технологиям «Пульс 3D», 3D today.
для планирования проведения операции, которое по- Активное участие в организации конференции прини-
зволяет сократить время операции, сделать ее с помо- мает компания Z-axis.
щью малоинвазивных технологий, а также сократить Конференция состоится на презентационной
реабилитационный период; площадке павильона «Форум». Вход на выставку по
• изготовление индивидуальных медицинских ин- предварительной регистрации на сайте
струментов;
www.zdravo-expo.ru

АО «НПО СИСТЕМ»
г. Москва, ул. Рочдельская, д. 15, стр. 23

[email protected]
+7 (495) 023-68-85

www.siusystem.ru

Компания SIU System (АО «НПО СИСТЕМ») была основана в 2008 году, за 11 лет стала ведущим экспертом
на рынке аддитивных технологий. Компания имеет большой опыт поставок и обслуживания оборудования, соз-
дания аддитивных центров, проведения НИОКР, аддитивного инжиниринга и консалтинга, а также реализации
уникальных проектов на базе собственного аддитивного центра в Москве. Клиентами компании являются круп-
ные корпорации, торгово-промышленные компании, ведущие ВУЗы России и СНГ.

SIU System обладает обширными практическими навыками для распространения и внедрения на производстве
технологий 3D-сканирования, реверс-инжиниринга, компьютерной промышленной томографии, атомизации
(создание порошков) и других решений в сфере аддитивных технологий. Являясь инжиниринговой компанией,
SIU System тесно сотрудничает с партнерами-производителями и ведущими производственными и исследова-
тельскими предприятиями в России, странах Западной и Восточной Европы, Юго-Восточной Азии, Китае и США.

Примеры решений

Втулки промежуточного корпуса Форсунка для газовой горелки

3D-печать из выжигаемого полимера частей проме- Печать из  металлического сплава трёх составных
жуточного корпуса втулки. В дальнейшем изготавли- частей газовой горелки. Функциональная модель, в
вается из титана. дальнейшем использующаяся в оборудовании.

Основные требования к заготовкам: Основные требования к деталям:
• Точность в пределах 250 мкм по большей стороне. • Уменьшение количества составных частей.
• Гладкая и жесткая поверхность. • Увеличение срока службы функциональных деталей.

Серийное Центр инноваций Серийное Центр инноваций
производство SIU System, Москва производство SIU System, Москва

2 детали в месяц Программное 220 деталей Программное
обеспечение обеспечение

3DSprint 3DXpert

Оборудование Подобранный Оборудование Подобранный
ProX 800, материал ProX DMP 320, материал
3D Systems
Accura 60 3D Systems Сплав металлов
17-4PH

Габариты камеры печати ProX 800 (650×750×550 Исходя из  поставленных требований и  имея модель
мм) позволяют печатать 1/4 цельной втулки, а специ- форсунки, была произведена топологическая опти-
альный режим QuickCast (сотовая внутренняя струк- мизация геометрии модели под возможности 3D-пе-
тура) из материала Accura 60 идеально подходит для чати и исполнены поставленные задачи.
печати выжигаемых моделей. Сократилось количество составных частей с 8 до 3.
Традиционным способом изготовление занимает Срок службы увеличен за счёт изменения геометрии.
от 10 до 12 месяцев. С использованием 3D-печати Сократился срок изготовления деталей.
время сокращается до 14 рабочих дней.

Партнёры SIU System по внедрению аддитивных технологий:

www.siusystem.ru
тел.: +7 (495) 023-68-85

События и достижения

Череда выставок и конференций показала новые Так, на стенде ВИАМ впервые были представле-
этапы развития и внедрения аддитивных техноло- ны макеты экспериментальных реактивных беспи-
гий в различных отраслях, эффективные решения лотников, выполненных с помощью 3D-печати.
актуальных задач и появление новых возможностей. На рис. 1 видно, что аппарат МГТД-10, созданный
В данном обзоре представлены впечатления о некото- из полиамида, имеет ячеистую конструкцию крыла,
рых событиях, в которых участвовал журнал «Адди- причем адаптивную, когда толщина элементов меня-
тивные технологии». ется согласно проведенному прочностному расчету.
В макете МГТД-20 для покрытия также применены
В рамках авиасалона композит и эпоксидные связующие, разработанные
в институте, что позволяет увеличить нагрузку на из-
Авиастроение — одна из отраслей, где аддитив- делие. Преимуществами такой технологии изготов-
ные технологии не только интересны в перспективе, ления является упрощенная и удешевленная сборка
но и уже реально используются. Поэтому авиасалон планера без сложных дорогостоящих стапелей, а так-
«МАКС» — площадку для показа новинок авиастро- же снижение массы изделия на 20% относительно
ения и праздник-шоу для всех любителей авиации — металлокомпозитного аналога. Беспилотники будут
можно рассматривать и как место, демонстрирующее оснащены малыми газотурбинными двигателями, вы-
уровень внедрения аддитивных технологий в реаль- полненными на 3D-принтере.
ном секторе экономики нашей страны. И надо сказать,
что этот уровень возрастает вместе со сложностью по- Среди напечатанных изделий на стенде ВИАМ,
ставленных целей и изготавливаемых изделий. кроме того, были представлены: макет двухконтурно-
го двигателя, дефлектор и завихритель перспективно-
го двигателя ПД-35, камера сгорания и центробежное
колесо компрессора двигателя МГТД-10, сопловой
аппарат (рис. 2) и др. В экспозиции Самарского уни-
верситета также были показаны узлы и детали авиа-
ционных газотурбинных двигателей, полученные
с помощью 3D-печати, в т. ч. горелка камеры сгора-
ния (рис. 3), корпус горелочного устройства, подстав-
ка турбины высокого давления, сопловой аппарат
1 и 2 ступеней. А на стенде ЦИАМ среди множества
напечатанных лопаток выделялась модель полого
диска турбины, изготовленная из никелевого сплава.

Рис. 1. Беспилотный летательный аппарат с ячеистой Рис. 2. Сопловой аппарат, ВИАМ
конструкцией крыла, напечатанный по технологии SLS, ВИАМ

8 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Рис. 3. Горелка камеры сгорания, изготовленная Рис. 4. Макет изготовления ракеты-носителя
методом SLS, Самарский университет в дальнем космосе, ФГУП «Техномаш»

Компания «ФИТНИК» на авиасалоне продемон- динатную STE 520 с инновационной технологией
стрировала оптимизированный и выращенный кон- 5Dtech. Технология печати 5Dtech позволяет про-
цепт-макет рамы для беспилотного автожира разра- изводить изделия любой формы, причем дополни-
ботки ООО «НИК». В зависимости от задач данная тельные оси дают возможность укладывать мате-
конструкция может быть изготовлена из алюминия, риал внахлест, что повышает прочность изделий на
новых композитов и пластиков. Аддитивные техноло- разрыв.
гии применялись и при изготовлении фрагмента но-
совой части макета сверхзвукового делового самолета, С порошками «Полемы» можно было ознакомить-
представленного ЦАГИ и являющегося одним из са- ся как на стенде компании, так и во время специали-
мых интересных экспонатов выставки. Напечатанные зированного форума, где в т. ч. была представлена об-
детали можно было увидеть на стендах АО «Компо- новленная линейка жаропрочных сплавов компании
зит», Пермского политехнического университета, для покрытий и 3D-печати.
компании SLM Solutions, АО «ММП имени В. В. Чер-
нышева» и др. Проведение форума «Внедрение аддитивных тех-
нологий в авиационной промышленности России»,
На стенде же ФГУП «Техномаш» представили организованного компанией «ФИТНИК» в рамках
перспективы развития 3D-печати в ближнем и даль- авиасалона, также подтверждает актуальность те-
нем космосе, когда не требуется выносить изделие мы аддитивных технологий для промышленности.
на орбиту в сложенном состоянии, а станок позво- В форуме приняли участие представители админи-
ляет напечатать его на месте. В качестве примеров страций правительства Московской области и горо-
были приведены макеты строительства лунной базы да Жуковский, «Ростех», ОАК, ЦАГИ, ОДК, НИК,
из местных материалов, изготовления солнечной ба- РУСАЛ, РУСАТОМ, ВИАМ, «Вертолеты России»,
тареи, космического корабля или ракеты-носителя ФАЛТ-МФТИ, Самарский университет, Dassault
в дальнем космосе (рис. 4). Причем в космосе изделия Systems, MSC и др. В нем также активно участвова-
возможно напечатать в любой конфигурации и струк- ли руководители немецкой компании FIT. Основан-
туре. ная Карлом Фрутом в 1995 году как сервисное бюро
быстрого прототипирования, в настоящее время ком-
Интересно, что на коллективном стенде волгоград- пания превратилась в фабрику аддитивного дизай-
ских предприятий показали оборудование сразу двух на и автоматизированного серийного производства.
компаний, производящих 3D-принтеры. Принтер 3D На новой фабрике в Лупбурге установлено и работает
Life Thermo компании 3D Life Lab (ООО «Волтехно») более 50 уникальных промышленных 3D-принтеров,
предназначен для работы с тугоплавкими конструк- печатающих на основе металлических и пластиковых
ционными термопластами, такими как полиэфир- порошков. Очень интересный опыт!
эфиркетон, полиэфиримид и полифенилсульфон.
Работа с такими суперполимерами позволяет компа- Представленные экспонаты и информационные
ниям аэрокосмической отрасли приблизиться к за- сообщения показывают как развитие рынка аддитив-
мене металла. В принтере используется отечествен- ных технологий в нашей стране, так и их успешное
ное программное обеспечение TRIANGULATICA. внедрение в производстве инновационной продукции,
Компания же Stereotech продемонстрировала две к которой предъявляются высокие требования по мас-
настольные FDM-системы — STE 320 и пятикоор- согабаритным, прочностным, стоимостным и другим
характеристикам.

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 9

3 дня, 6 секций, более 110 докладов и мастер-классов, 73 спикера

2–4 октября 2019 года в НИТУ «МИСиС» на тер- листов из российских и зарубежных вузов и компа-
ритории Центра прототипирования высокой слож- ний: НИТУ «МИСиС», Технического университета
ности «Кинетика» впервые прошла всероссийская Дармштадта (Германия), Калифорнийского техно-
школа-конференция с международным участием логического университета Caltech (США), Сколков-
«Аддитивные технологии в цифровом производстве. ского института науки и технологий (СКОЛТЕХ),
Металлы, сплавы, композиты», организованная со- Санкт-Петербургского государственного морского
вместно с Российским научным фондом в рамках технического университета, МАИ, Юргинского по-
мегагранта на разработку основ проектирования алю- литехнического университета, МГТУ им. Н. Э. Бау-
моматричных композитов и их производства адди- мана, МГТУ «Станкин», МИФИ, Института метал-
тивными лазерными методами для промышленного лургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН,
применения в космосе и авиации, проект № 19–79– ОК «РУСАЛ», SIU System, ОА «ВИЛС», ООО «Ад-
30025 президентской программы исследовательских дитивное производство», ООО «Энергоавангард»,
проектов. 3D Bioprinting Solutions, ООО «Biomimetix», ООО
«Роботмаш», ООО «Анизопринт», ООО «Мелитэк»,
Задуманная преимущественно как образователь- Magnum3D и др.
ный форум, на деле она высоко подняла планку в де-
монстрации возможностей аддитивных технологий, В докладах затрагивались вопросы печати метал-
поскольку уровень целого ряда докладов и доклад- лами, керамикой, композитами, в т. ч. трехмерных на-
чиков соответствовал мировому. Глава оргкомитета ноархитектурных структур и магнитных материалов
школы-конференции профессор, д. т.н. Александр (видео: https://vk.com/video-62258607_456239988).
Александрович Громов подчеркнул: «Наша основная Впечатляющие данные были представлены по те-
и самая желаемая целевая аудитория — молодые уче- ме биопринтинга. Так, в докладе Юсефа Хесуани
ные, студенты и школьники. В школе-конференции из компании 3D Bioprinting Solutions были показаны
участвовали уважаемые уче-
ные и ведущие специалисты Проекты ЦПВС «Кинетика» НИТУ «МИСиС»
аддитивной сферы в нашей
стране и за рубежом — им
есть чем поделиться, у них
уже накоплен большой опыт.
Синергия младшего и стар-
шего поколения и в части
научных докладов, и в части
мастер-классов представля-
ется нам самым важным. Мы
планируем развивать эту пло-
щадку научно-прикладного
обмена, особенно ее между-
народную часть. Следующая
школа-конференция состоит-
ся в октябре 2020 года».

Обширная программа
конференции включала вы-
ступления ведущих специа-

10 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

не только существующие способы, этапы для печати му школы-конференции научный стендап «Science
живых тканей, материалы, оборудование и дорожная Slam Additive».
карта 3D-биопринтинга, но и опыт зарубежных кол-
лег и результаты биопечати в космосе. В свою очередь, О ЦПВС «Кинетика» НИТУ «МИСиС» хочется
представитель НИТУ «МИСиС» Федор Сенатов при- сказать несколько отдельных слов. Это универсаль-
вел интересные примеры проведения остеопластики ная высокотехнологичная площадка и высокопро-
в ветеринарии. фессиональная команда, в портфолио которой входят
дизайн-концепты, реализованные проекты и малые
Специальная программа в рамках конферен- серии для гражданской и военной авиации; космоса
ции предлагалась для молодых ученых, студентов (интерьер и экстерьер пилотируемого корабля ново-
и школьников, в которой своим уникальным между- го поколения «Федерация»); машиностроения; воен-
народным опытом поделился директор ЦПВС «Кине- но-промышленного комплекса (боевая перспективная
тика», известный промышленный дизайнер Владимир экипировка «Ратник-3», стрелковое оружие, включая
Пирожков. Также с лекцией «Космическая одиссея принятый на вооружение пистолет «Удав»); бионики
робота FEDOR, или Skybot F-850. Перспективы раз- и биомедицины (устройство для чтения мыслей «Ней-
вития российской робототехники на земле» выступил рочат» — коммуникационная сеть на основе интер-
один из создателей Skybot F-850, президент Alpha фейса мозг—компьютер) и даже проект персонального
Robotics Venture Foundation Владимир Белый (видео: аэромобиля с вертикальным взлетом — 3D-транспорт
https://vk.com/video-62258607_456239983). будущего — инновационный проект опережающего
развития, который в будущем должен создать основу
Проводились мастер-классы по аддитивной пе- для доминирования страны.
чати металлом и компьютерному моделированию.
Свои выставочные экспозиции представили компа- В планах организаторов ежегодное проведение
нии ООО «Роботмаш», MSC Software, Тop 3D Group. международной школы-конференции и, несомненно,
Была проведена экскурсия по лабораториям НИТУ для многих оно станет обязательным в рабочем рас-
«МИСиС» и ЦПВС «Кинетика». Завершил програм- писании.

Сайт школы-конференции 3d.misis.ru

3D-принтинг: новости и новинки

Выставка 3D Print Expo 2019 от Smile-Expo про- Компания SIU System показала новый 3D фо-
ходила в Москве в КВЦ «Сокольники» 4 и 5 октября. тополимерный принтер польского производителя
Тематическая экспозиция и обширная деловая про- Zortrex Inkspire (рис. 1), работающий по технологии
грамма в режиме нон-стоп традиционно позволили UV LCD (область построения 74×132×175 мм, толщи-
посетителям, а их было порядка 1500 человек, погру- на слоя — 25 мкм).
зиться в мир 3D-печати: получить информацию о но-
вых разработках оборудования и технологий, оценить На стенде компании «Цветной мир» представили
достижения в целом ряде отраслевых приложений, Raise3D E2 — новый FDM 3D-принтер с двумя неза-
обсудить возникающие задачи и проблемы, попробо- висимыми экструдерами (рис. 2), который компания
вать свои силы в мастер-классах и практикумах. Raise3D позиционирует как пилотную систему в но-
вом модельном ряде, разрабатываемом под конкрет-
Коротко о некоторых из них. ные сферы применения, материалы и целевые ауди-

Рис. 1 Рис. 2

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 Рис. 3
11

Рис. 4 Рис. 5 Рис. 6

тории (рабочая зона: 330×240×240 мм, толщина слоя На выставке Z-Bolt отмечена званием «Уникальный
от 0,01 мм, синхронная печать). проект года» как компания, создающая устройства
для 3D-печати с открытым исходным кодом.
Компания «ДатаКрипт» демонстрировала 3D-
принтер Createbot Super mini (рис. 3), заинтересован- Компания «Стереотек», так же, как и на авиасалоне
ность к которому прежде всего проявляют представи- «МАКС», представила 3D-принтеры STE 320 и мно-
тели учебных заведений и творческая молодежь. Его гоосевой STE 520 с инновационной технологией
характеристики: вес 3 кг, габариты 180х180х230 мм, 5Dtech (рис. 6). На 3D Print Expo 2019 технология бы-
сенсорное управление. Как утверждают в компании: ла отмечена наградой «Инновационный проект года».
простой, надежный, компактный, дешевый.
Новый портативный лазерный сканер
Новая высокотемпературная установка «Ларец» — FREESCAN X7 компании Shining 3D беспроводная
один из первых образцов диверсификации деятельно- версия (рис. 7), представленный на стенде компании
сти «Конструкторского бюро специального машино- «Диполь», весит меньше 1 кг, имеет точность снимка
строения» (АО «КБСМ») — рис. 4. Она предназначена до 0,03 мм и объемную точность 0,02 мм + 0,06 мм/м.
для формирования объектов из полимерных материа-
лов, в том числе тугоплавких, имеет просторную каме- На стенде компании Prusa Research (Чехия),
ру 300×300×400 мм, скорость печати — 120 мм/с, спо- официально представляемой в России ООО «Склад
собна работать с различными пластиками. В 2020 г. Ума», показывали в работе FDM 3D-принтер Original
принтер планируется запустить в серию. Pruse i3 MK3S, позволяющий осуществлять печать
до 5 цветов в автоматическом режиме (рис. 8), а также
Z-Bolt X — FDM-принтер для мультиматери- анонсировали появление в России нового SLA прин-
альной печати с 4 экструдерами (рис. 5) — новинка тера Original Prusa SL1. Из заявленных преимуществ
от компании Z-Bolt, позволяющая комбинировать новинки: точность печати — минимальная толщина
цвета и материалы. Характеристики: рабочая зона слоя от 20 микрон, скорость печати — 6 секунд на слой,
250×210×280 мм, автоматическая смена печатающих поддерживает смолы различных разработчиков.
голов, разрешение печати 50–150 мкм (сопло 0,2 мм),
80–300 (сопло 0,4 мм), 100–400 микрон (сопло 0,6 мм). Новинка Московского завода FDplast — пластик
для 3D-печати PETG, который совмещает преиму-

Рис. 7 Рис. 8 Рис. 9
12
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

щества двух пластиков: ABS и PLA. Его особенно- Фото: ПАО «Калибр»
сти: химическая стойкость, ударопрочность, хорошая
межслойная адгезия, оптическая прозрачность цветов ООО «ФИТНИК», ООО «ИФ АБ Универсал», ООО
и глянец на поверхности, допуск к контакту с пищей. «Русатом – Аддитивные Технологии», ParaMatters
Inc., MSC Software RUS, МАИ, ООО «Аддитивное
Компания CADFEM — официальный дистрибью- производство», IGA Technologies, Dassault Systèmes
тор ANSIS — представляла программный продукт для SolidWorks Corporation, Z-Axis, REC, Top 3D Group,
аддитивного производства, который вызвал большой Filamentarno, iGo3D Russia, ООО «Энергоавангард»,
интерес. Решения ANSYS охватывают все этапы ад- Add Sol, i3D, ООО «Современное оборудование ГК
дитивного производства: проектирование изделия, СОЛВЕР, ООО «ЦК СПА», «ИМПРИНТА».
подготовку геометрии и создание поддержек, модели-
рование процесса 3D-печати и предсказание ошибок Конференция дополнялась выставочной экспо-
проектирования, а также исследование свойств мате- зицией. С видеозаписью мероприятия можно озна-
риалов и валидацию изделия. комиться по ссылке https://www.additive.moscow/
additive_live_2019. Рекомендую!
В выставке также приняли участие производители
комплектующих для 3D-принтеров (HIWIN, «Элек- Руководство ПАО «Калибр» считает, что проведе-
тропласт»), популярный китайский бренд 3D-ручек ние собственных отраслевых конференций – один из
JER 3D PEN, Колледж современных технологий и др. немногих, но крайне важных для развития технопарка
элементов взаимодействия с резидентами.
Новейшие решения в области 3D-печати были
представлены и в деловой программе. На панельных И еще…
дискуссиях обсуждались темы моделирования 3D-пе-
чати и топологического проектирования, подготовки 20 сентября 2019 года, в столичном центре высо-
специалистов, применения аддитивных технологий ких технологий «Технополис «Москва» состоялась
в медицине, авиации, ювелирном деле и др. Ставшие очередная выставка-конференция Top 3D Expo 2019
традиционными мастер-классы по 3D-печати, моде- Сентябрь, организованная компанией Top 3D Shop.
лированию и сканированию, рисованию 3D-ручкой, В рамках выставки «Технофорум» 23 октября компа-
были дополнены новыми практикумами по програм- нией Rena Solutions была подготовлена конференция
мированию Python 3, сборке lego-наборов и робото- «Передовые решения для аддитивных технологий»,
технике, ЧПУ-фрезерованию. Проводили практиче- где представители ряда компаний поделились своими
ские занятия PICASO 3D & RangeVision, Roland DG, достижениями и решениями в сфере промышленного
JER 3D PEN, школа программирования «Геккон», производства. А в ноябре нас ждут не менее захваты-
Polycent.ru. вающие события: конференция «Современные техно-
логии производства изделий из титановых сплавов и
На «Калибре» их применение в отраслях промышленности. Адди-
тивные и 3D технологии в машиностроении» в рамках
В Технопарке «Калибр» 10 октября прошла IV выставки «Металл-Экспо», выставка formnext в Ган-
Международная конференция по аддитивным тех- новере, участники которой в анонсах обещают множе-
нологиям «Россия на рынке 3D-печати: собственный ство новинок, фестиваль 3D TODAY FEST в Москве.
путь или глобальный контекст?», организованная
совместно с Московским Политехом и Московской Активность участников и организаторов делает
торгово-промышленной палатой. Здесь поднимались эти мероприятия «живыми», удобными для общения,
вопросы государственной поддержки высокотехно- обмена опытом, получения новых знаний. Аудитория
логичных компаний и внедрения аддитивных техно- отчасти повторяется, но докладчики и экспоненты
логий на системном уровне, трансфера технологий, предлагают новые темы, демонстрируют новые реше-
подготовки кадров, инновационных подходов к разви- ния, находят новые форматы для представления ин-
тию и применению программного обеспечения. Были формации. Присоединяйтесь! Это интересно! ■
представлены новинки в части материалов и оборудо-
вания для 3D-печати, как российских, так и зарубеж- Обзор подготовила Татьяна Карпова
ных компаний, а также успешные кейсы, позволяю-
щие получить значительный экономический эффект
или решить за счет внедрения аддитивных техноло-
гий нерешаемые ранее задачи. Выступили представи-
тели компаний: АО «Лазерные системы», АО «Центр
аддитивных технологий», «Московский политех»,

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 13

Аддитивные технологии в кинематографе

Евгений Молчанов, LLC RENA SOLUTIONS

Все преимущества 3D-печати, востребованные Технологические инновации для съемки сцен, ис-
в промышленности, медицине, образовании, стреми- пользование различных программных продуктов, по-
тельно открывают дверь и в кинематографе, где дают зволяющих визуализировать пространство, дают воз-
возможность создавать макеты и технические реше- можность сделать каждый фильм не только шедевром
ния для съемок самых сложных эффектов. Трехмер- искусства, но и техническим шедевром. Аддитивные
ное моделирование позволяет увидеть будущую сцену технологии позволяют обеспечить любую сцену необ-
еще до ее изготовления и проработать план съемки. ходимыми натурными образцами самого высокого
качества в минимальные сроки, органично дополняя
В процессе создания фильма требуется изгото- возможности 3D-графики. Одним из первых при-
вить огромное количество элементов, передающих меров использования 3D-печати было изготовление
зрителю атмосферу, в которой происходит действие. демогоргонов студией Aaron Sims Creative, которая
Отрабатываются сцены с монстрами или передаются изготовила образцы для фильма «Очень странные де-
детали исторической эпохи — везде непременно нуж- ла» (рис. 1). Другим применением являются анимаци-
ны физические предметы, которые являются визит- онные мультфильмы, например «Космический пират
ной карточкой фильма. Киноиндустрия традиционно Харлок», для которого были изготовлены модели с ис-
требовательна к деталям, особенно важно качество пользованием 3D-принтера EnvisionTEC. Технологии
поверхностей моделей, используемых для съемки, 3D-печати для создания мультфильмов приобретают,
ведь они всегда являются предметом пристального возможно, даже большую актуальность, поскольку
внимания. Однако важно не только передать замысел требуют большего количества декораций.
режиссера, но и не превысить бюджет фильма. Каж-
дый, кто начинает экспериментировать с новыми тех- Примечательна история использования 3D-печати
нологиями и решениями, должен быть уверен, что это студией Aaron Sims Creative (www.aaronsimscreative.
не потребует дополнительных затрат. com), которая сначала выполняла работы по изготов-
лению макетов у партнеров, потом приобрела первый
3D-печать дает возможность воплотить самые сме- 3D-принтер и последовательно развила собственные
лые задумки. Например, при съемках фильма First компетенции по изготовлению макетов.
Man использовались уменьшенные модели капсулы
Apollo 11 и ракеты Saturn V, позволившие снимать Для всех очевидно, что индустрия развлечений
сцены в миниатюре без сложных натурных декораций. стала самостоятельным сегментом рынка 3D-печати,
Они были созданы на двух 3D-принтерах BigRep One и мы увидим в ближайшие годы стремительное его
менее чем за шесть месяцев. развитие в новых проектах. ■

Рис. 1. Печать Демогоргона: создание цифровой 3D-модели,
печать модели на 3D-принтере Form 2, доработка изделия. Фото: https://formlabs.com

14 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Группа Ro.. sler расширяет свои возможности

Под брэндом AM Solutions группа Ro..sler объе- ной 250×250×325 мм. Полностью автоматизирован-
диняет всю деятельность, связанную с аддитивным ный процесс изготовления гарантирует высокую точ-
производством. К имеющемуся ассортименту услуг ность и неизменное качество.
по последующей обработке напечатанных на 3D-прин-
тере деталей (подразделение AM Solutions — 3D post В случае необходимости последующая механиче-
processing) с сентября добавились услуги по 3D-пе- ская обработка проводится опытными сотрудниками
чати. Созданное специально для этого предприятие AM Solutions — 3D printing services на современном
AM Solutions S. r.l. находится в Италии и предлагает оборудовании, как, например, 5-осевой фрезерный
широкий пакет услуг в области 3D-печати: от проек- станок DMU 50 от DMG Mori.
тирования и создания деталей до их механической по-
следующей обработки, финишной обработки поверх- Последующая обработка
ности и контроля качества.
Для последующей обработки деталей — от удале-
Одним из преимуществ аддитивного способа про- ния поддерживающих структур до сглаживания и по-
изводства, благодаря которому он находит примене- лирования поверхностей — предприятие применяет
ние во все большем количестве отраслей, является различные технологии и процессы. Для решения дан-
возможность производства геометрически сложных ных задач предлагается полный спектр услуг, предла-
деталей, которые не могут быть получены в резуль- гаемых AM Solutions — 3D post processing. Плотная
тате стандартного процесса или же изготавливают- совместная работа дает ряд преимуществ. Так, напри-
ся с высокими затратами. В авиации, в медицинской мер, в преддверии фазы проектирования проверяется,
технике, в автомобильной индустрии и производстве возможно ли реализовать все требования клиента от-
инструментов, а также в других областях непрерывно носительно качества отделки поверхности или необ-
растет спрос на детали, напечатанные на 3D-принтере. ходима конструктивная доработка оборудования.

Автоматизированный технологический процесс В зависимости от постановки задачи возможна
С помощью современных инструментов (на- также оптимизация существующих процессов или
технологических средств. Наши знания и опыт в об-
пример, средство моделирования Altair, ПО САПР ласти обработки поверхности помогают избежать про-
Siemens NX и GOM 3D-Scanner Atos) и рядом ноу-хау блем по дополнительной обработке и тем самым спо-
эксперты предприятия следят за тем, чтобы свобода собствует эффективному аддитивному изготовлению
выбора действий и возможностей 3D-печати исполь- деталей. В завершении проводится контроль качества.
зовались для поставленных задач наилучшим обра-
зом. При этом не имеет значения, идет ли речь о раз- Дополнительную информацию можно получить,
работке полностью новой конструкции компонентов, обратившись по адресам:
о редизайне существующих деталей для аддитивного
производства, о контроле конструкции или оптимиза- ООО «Реслер Руссланд» AM Solutions S. r.l.
ции. РФ, 111020, г. Москва, 3D printing services
Via dell’Artigianato 39
Компоненты печатаются из нержавеющей стали, ул. Боровая, д. 7, стр. 4 I-20863 Concorezzo (MB)
алюминия и титана. При этом применяется такое пе- Тел.: +7 (495) 247-55-80 Tел. +39 (039) 61-15-21
редовое оборудование, как EOS M 290 с рабочей зо- E-mail: [email protected] [email protected]
www.solutions-for-am.com
www.rosler.com

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 15

3-й Ульяновский технологический
симпозиум DMG MORI

Технологический
симпозиум

для российских
заказчиков

После успеха первых двух технологических симпо- и университетов Поволжья. С 2013 года компания
зиумов на Ульяновском станкостроительном заводе DMG MORI является генеральным партнером дви-
компания DMG MORI провела 3-й технологический жения WorldSkills в России, а в 2019 году производи-
симпозиум. Четырехдневное мероприятие посетили тель станков стал платиновым партнером 45-го чем-
более 700 человек. В этом году симпозиум прошел под пионата WorldSkills, поставив 45 единиц оборудова-
эгидой Министерства промышленности и торговли ния для мирового чемпионата в Казани. В связи с этим
России. А четвертый симпозиум уже включен в пере- большое внимание на мероприятии было уделено со-
чень основных мероприятий федерального ведомства. трудничеству концерна с движением WorldSkills.

Насыщенная деловая программа включала в себя Серия ECOLINE
практические семинары, презентации, а также панель- Центральное место экспозиции станков DMG
ные дискуссии, на которых специалисты отрасли по-
делились своим опытом и обсудили вопросы выбора MORI в работе заняла линейка ECOLINE в обнов-
оптимальных решений для повышения эффективно- ленном дизайне и с новым мультисенсорным пультом
сти производства, экономический эффект от примене- управления SLIMline.
ния умного оборудования, вопросы поиска и обучения
кадров, аддитивное производство, решения в обла- Дальнейшая разработка отечественных станков
сти аэрокосмической и автомобильной промышлен- особенно заметна в конструкции. Использование ме-
ности. талла вместо поликарбоната для корпусов станков де-
лает передние панели более прочными.
По традиции заключительный день симпозиу-
ма был полностью посвящен образовательным ре- DMG MORI также позиционирует панели управ-
шениям Академии DMG MORI. В этот день Улья- ления как более эргономичные. Панель DMG MORI
новский станкостроительный завод посетили более SLIMline с 19-дюймовым сенсорным дисплеем пред-
100 студентов колледжей, профессиональных училищ ставляет собой следующий шаг для современного
пользователя. Практичный и эргономически опти-
Рис. 1. Станки ECOLINE российского производства теперь мизированный 19-дюймовый сенсорный дисплей
поставляются с новым пультом управления с мультисенсорным с максимальным разрешением и диапазоном поворота
45 градусов обеспечивает существенные преимуще-
экраном DMG MORI SLIMline в стандартной комплектации ства для пользователя:

++ Быстрая и удобная функция масштабирования.
++ Надежное сенсорное управление.
++ Увеличенный объем памяти 4 Гб.
++ Выбор программ: увеличение функционала
за счет подключения локального дисковода/USB-на-
копителя/сети.
++ Многозадачная обработка: выбор режимов
сверления — глухое сверление/сквозное сверление;
программирование с новой технологией глубокого
сверления.
++ Исполнение с внешнего накопителя: отображе-
ние и сохранение дополнительных файлов в форматах
HTML/PDF/BMP/JPEG/DXF в системе ЧПУ.

16 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

++ Расширенный режим моделирования: опреде- Рис. 2. Компания DMG MORI также предлагает новые
ление инструмента при зажиме; параллельная запись. технологические циклы для станков ECOLINE локального

++ DMG MORI SMARTkey: персональная автори- производства: MPC 2.0, «Переменная скорость
зация и дополнительный USB-накопитель (8 Гб). вращения» и 3D quickSET

++ Улучшение обзора благодаря экрану диагона- предлагает периодическую перекалибровку станка
лью 19''. с полным документированием данных и высочайшую
кинематическую точность самонастройки.
++ Технология 3D-управления: симуляция обра-
ботки инструментом с помощью сенсорного управле- Решения по автоматизации от одного поставщика
ния. Разработка и внедрение решений по автоматизации
на Ульяновском станкостроительном заводе —
++ Оптимизированная эргономика: диапазон по- от технического консультирования и бюджетирования
ворота 45°. до реализации

Новый пульт управления включен в стандартную Решения в области автоматизации являются для
комплектацию станков ECOLINE без увеличения сто- компании DMG MORI ключевыми аспектами пер-
имости. спективного станкостроения. Станки, оснащенные ав-
томатизацией, являются обязательными составляю-
Технологические циклы щими цифрового завода, а значит, без них невозможно
представить современное интеллектуальное сетевое
Технологические циклы DMG MORI упрощают производство. Компания DMG MORI продолжает
считать цифровизацию стратегическим направле-
программирование обработки и позволяют нием, имеющим большое будущее. Как и все заводы
концерна, завод в Ульяновске также играет важную
рационализировать процесс производства роль в разработке и внедрении решений по автомати-
С помощью этих циклов даже сложные этапы об- зации. Диапазон предлагаемых заводом услуг доста-
точно широк: от технических консультаций и расчета
работки могут программироваться непосредственно затрат до возможных модификаций используемых
на пульте станка с помощью диалогового меню путем станков, включая установку и ввод в эксплуатацию.
ввода параметров. Это наглядный, интерактивный Эксперты в Ульяновске предлагают и другие решения
и удобный для оператора способ программирования, по оптимизации производства, оснащение инструмен-
который приводит к значительной экономии времени том и обучение роботов, так что заказчики получают
при производстве. комплексное решение по автоматизации от одного по-
ставщика.
Теперь компания DMG MORI также предлагает
новые технологические циклы для станков локально- Производитель станков представил на Ульянов-
го производства: MPC 2.0, «Переменная скорость вра- ском технологическом симпозиуме 5-осевой фре-
щения» и 3D quickSET. зерный обрабатывающий центр DMU 50 с манипу-
лятором палет PH 150 и токарно-фрезерный центр
Технологический цикл MPC 2.0 — «Защита стан- CTX beta 800 TC с автоматизацией Robo2Go. Мани-
ка быстрым отключением». Данный цикл контроли-
рует вибрацию и крутящий момент во время работы
и обеспечивает быстрое отключение в случае аварии.
Это уменьшает ущерб от повреждения, а также риск
поломки инструмента и повышает эксплуатационную
готовность станка.

Технологический цикл «Переменная скорость
вращения» работает с главным шпинделем и контр-
шпинделем или, в случае фрезерных станков, с то-
карно-фрезерными столами с прямым приводом.
Адаптация скорости вращения позволяет избежать
вибрации. Таким образом повышается безопасность
процесса обработки, например, при использовании
длинных тонких сверл. Переменной скоростью лег-
ко управлять с помощью трех параметров, дополни-
тельных датчиков не требуется. Не требуется также
вмешательства оператора в ручном режиме, при этом
цикл обеспечивает одинаковую повторяемость для
всех компонентов.

Третий новый технологический цикл DMG MORI
называется 3D quickSET — это комплект приспосо-
блений для проверки и корректировки кинематиче-
ской точности станка в 4-х и 5-осевом исполнении,
для всех вариантов исполнения головки и стола. Цикл

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 17

Рис. 3. PH 150 позволяет разместить до 24 палет. Рис. 4. С Robo2Go 2-го поколения
Максимальный размер палет ø 500×500 мм можно работать интуитивно
с весом заготовки до 250 кг. без каких-либо специальных
знаний программирования
роботов.

пулятор палет PH 150 разработан для подачи и на- к имеющимся обрабатывающим центрам в цехе,
копления заготовок размером до 500×500×350 мм. серия LASERTEC SLM 2-го поколения расширяет ли-
Зажимная система с нулевой точкой обеспечивает нейку продукции, включив технологию селективной
высокую точность повторного зажима. Робот второго лазерной плавки в порошковой камере. Две послед-
поколения Robo2Go с модулем загрузки и датчиком ние серии также можно комбинировать с отдельными
безопасности разработан специально для гибкого ис- обрабатывающими центрами и токарными станками
пользования с токарными центрами и благодаря сво- из линейки DMG MORI, чтобы создавать новые тех-
ей открытой конструкции обеспечивает эргономич- нологические цепочки.
ный доступ к станку.
Рис. 5.
DMG MORI также показал уни-
версальный токарный станок CTX
310 ecoline в качестве примера для де-
монстрации опыта внедрения автомати-
зации в Ульяновске.

АДДИТИВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО: Рис. 6. Для аддитивного производства в порошковой камере
компания DMG MORI предлагает станок LASERTEC 30 SLM 2-го поколения
четыре полные технологические

цепочки для аддитивного производства

с использованием сопла подачи

порошка и порошковой камеры
Уже более пяти лет компания

DMG MORI успешно представляет
на рынке технологию сочетания свар-
ки лазерной наплавкой и резания ме-
талла на станках серии LASERTEC 3D
hybrid. В дополнение к разработкам
в области цифровых технологий для
традиционного производства компания
DMG MORI также стала производи-
телем полной линейки оборудования
для аддитивного производства. В бли-
жайшие годы ожидается бурное раз-
витие аддитивных технологий. Но это
не станет неожиданностью для ком-
пании DMG MORI с учетом линейки
оборудования в этой области. В то вре-
мя как LASERTEC 65 3D предназна-
чен исключительно для сварки лазер-
ной наплавкой в качестве дополнения

18 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Специально для применения в селективной лазер- выйти на качественно новый уровень производства
ной плавке компания DMG MORI предлагает новое в век цифровизации и стремительно развивающихся
программное обеспечение «Optomet». Оно имеет ал- технологий.
горитмы самонастройки и обучения, которые рассчи-
тывают необходимые параметры селективной лазер- Российское производство
ной плавки заранее в течение нескольких минут. Это В рамках работы по локализации производства за-
означает, что толщину слоя, например, можно рассчи-
тать свободно, что, в свою очередь, обеспечивает более вод в Ульяновске достиг серьезных успехов, что отра-
быструю и, следовательно, более производительную зилось на общем процентном соотношении комплек-
постройку. «Optomet» также имеет базу данных ма- тующих российского происхождения к иностранным.
териалов, которая позволяет операторам использо- На конец 2018 года уровень локализованных компо-
вать материалы всех производителей без необходи- нентов от российских поставщиков был зафиксиро-
мости их предварительного тестирования. Открытая ван на 40%-й отметке. Сейчас завод закупает у отече-
система также позволяет самостоятельно расширять ственного производителя как относительно простые
базу данных на основе собственных экспериментов группы, такие как литье, детали токарной и фрезерной
заказчика. «Optomet» может регулировать параме- обработки, изделия из листового металла, так и более
тры таким образом, что свойства материала, такие как высокотехнологичные компоненты — гидравлические
твердость, пористость и эластичность, могут быть из- системы, электрические шкафы, транспортеры струж-
менены или оптимизированы. ки и т. д.

Модернизация станков DMG MORI Начиная с 2018 года было выпущено более
250 шпиндельных узлов собственного производства.
на Ульяновском станкостроительном заводе В процессе доработки технологического процесса про-
На базе Ульяновского станкостроительного заво- изводства и сборки находится магазин инструментов.
К концу 2019 года потребность предприятия в этом
да теперь есть возможность получить услуги по мо- узле будет закрыта также собственными силами. Про-
дернизации любого эксплуатируемого оборудования тотипы муфт и ременных передач успешно прошли
производства концерна DMG MORI вне зависимости все проверки отдела качества, и сейчас активно вво-
от года изготовления и состояния. Завод имеет все дятся серийные поставки этих прецизионных деталей.
необходимое современное оборудование и квалифи-
цированных специалистов для выполнения цикла ра- Следует отметить, что этап развития и квалифи-
бот по реновации. кации поставщика занимает до трех лет, в зависимо-
сти от уже имеющегося опыта комплектатора. Дета-
На сегодняшний день может быть произведена за- ли и компоненты локального производства должны
мена следующих узлов станка: шпинделей, ШВП, при- пройти 100% измерительный контроль, а некото-
водов, линейных направляющих, систем ЧПУ. Осно- рые — многочасовые испытания непосредственно
выванное на требованиях и пожеланиях заказчиков, в станке. Основополагающим законом импортозаме-
в результате проведенных работ оборудование при- щения является для нас бескомпромиссное качество,
обретет новые качественные характеристики, связан- а также стабильная цена конечного продукта, потому
ные с увеличением его производительности, скорости локализация — чрезвычайно кропотливый процесс,
и точности обработки, энергоэффективности, и в ко- занимающий огромное количество времени, усилий
нечном итоге позволит с минимальными затратами и требующий серьезных инвестиций. ■

Рис. 7. Модернизация станков DMG MORI Рис. 8. Завод в Ульяновске добился значительных успехов,
на Ульяновском станкостроительном заводе что отразилось на общем процентном соотношении

для увеличения производительности компонентов российского происхождения к зарубежным

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 19

20 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 21

Ситовой анализ и измельчение
металлических порошков и изделий

В металлургии важную роль играет возможность от 1 до 17 фракций материала. Данная просеивающая
повторного использования сырьевых материалов. машина имеет функции цифровой настройки и мони-
Компания RETSCH предлагает широкий спектр обо- торинга рабочих параметров, позволяя максимально
рудования, предназначенного для рассева порошков удобно измельчать черные и цветные металлы, напри-
и измельчения металлических компонентов, что по- мер золото, карбид вольфрама и другие драгоценные
зволяет в дальнейшем повторно использовать пере- металлы.
работанный материал в производственном процессе.
Ниже приведены примеры использования оборудова- Для этого, как правило, используются контроль-
ния RETSCH в данной области. ные сита RETSCH диаметром 200 или 203 мм и высо-
той 25 или 50 мм, согласно стандартам ISO 3310–1 или
Отделение тонких фракций металлических порошков ASTM E11. Размер отверстий сит 32–150 мкм идеаль-
после лазерной 3D-печати для дальнейшего но подходит для отделения тонких фракций металли-
повторного использования ческих порошков, не склонных к агломерации, кото-
рые можно повторно использовать после 3D-печати.
Просеивающие машины RETSCH, например ви- Как правило, используются следующие размеры от-
брационная просеивающая машина AS 200 basic, верстий сит: 32, 40, 50, 63, 100 и 150 мкм.
превосходно подходят для рассева металлических по-
рошков, склонных к агломерации. После рассева поро-
шок можно использовать как для подготовки к 3D-пе-
чати, так и после 3D-печати для отделения тонких
фракций, пригодных для повторного использования.

Компания Concept Laser, производитель обору-
дования для 3D-печати металлических компонен-
тов, использует просеивающие машины AS 200 basic
именно с этой целью. AS 200 — наиболее экономич-
ная модель в серии, отличающаяся традиционным
качеством и надежностью оборудования RETSCH.
В самое короткое время она позволяет получить

Вибрационная просеивающая
машина AS 200 basic

• Диапазон измерения:
от 20 мкм до –25 мм

• Отображение эффективности
и времени работы
на цифровом дисплее

• Подходит для рассева
сухих и сырых материалов

22 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Сита компании RETSCH, широко извест- ных литейных машин. Сначала создается пер-
ные в отрасли, собраны на прочной обечайке вичная промежуточная заготовка, затем, после
из нержавеющей стали и гарантируют высокую частичного удаления связующих, — вторичная
достоверность результатов анализа. Отвечая промежуточная заготовка, а затем, после спека-
строгим отраслевым требованиям, полотно сит ния, — готовая металлическая деталь сложной
точно подгоняется к обечайке и имеет опти- геометрии. На любом этапе технологического
мальное натяжение. Каждое контрольное сито процесса могут быть получены бракованные
RETSCH имеет четкую маркировку, нанесен- заготовки. Чтобы восстановить изначальные
ную лазерным гравированием, для обеспечения свойства материала этих заготовок, их из-
прослеживаемости каждого изделия. мельчают и полученный порошок используют
повторно.
Переработка промежуточных заготовок или
компонентов, изготовленных из твердых Щёковые дробилки, например RETSCH
металлов, для использования в процессе литья BB 500 XL, эффективно измельчают брако-
металлических порошков под давлением ванные промежуточные заготовки (первичные
и вторичные) или компоненты из твердых ме-
Технология литья металлических порошков таллов всего за несколько минут.
под давлением применяется для производства
металлических деталей сложнейшей геоме- Пример применения
трической формы. Металлический порошок,
смешиваемый со связующими веществами, по- В щёковой дробилке BB 500 XL измель-
дается в пресс-форму при помощи специаль- чались первичные промежуточные заготов-
ки массой 10 кг и исходным размером частиц
Щёковая дробилка BB 500 XL <100 мм, разделенные на две партии, при за-
крытом зазоре щек (т. е. неподвижная и под-
• Исходный материал: вижная щеки дробилки плотно прижаты друг
умеренно-твердый, твердый, хрупкий, жесткий к другу). После 1 мин измельчения достигалась
конечная тонкость <250 мкм (85%). ■
• Высокая степень измельчения 50:1

• Постоянный контроль зазора щек

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 ОО “Вердер Сайнтифик”
190020, Санкт-Петербург,

ул. Бумажная, д. 17

Тел.: +7 (812) 777-11-07
Факс: +7 (812) 325-60-73
E-mail: [email protected]

www.verder-scientific.ru

23

24 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 25

Технология 3D-печати
песчаных форм
китайской
компании FHZL

Guangdong Fenghua Zhuoli 3D-принтеры от компании и на порядок быстрее, чем тра-
Technology Co Ltd. (FHZL) — одна FHZL предназначены для из- диционным методом. Сравнение
из первых китайских компаний, за- готовления песчано-смоляных технологии FHZL и традицион-
нимающихся исследованиями тех- форм и песчаных стержней слож- ной модельной технологии пока-
нологии 3D-печати и ее коммерци- ной геометрии. Формы использу- зано ниже.
ализацией. Компания разработала ют для получения литых загото-
передовые технологии 3D-печати вок из цветных металлов, сталей, Преимущества технологии
для литейной промышленности. чугуна, алюминиевых и других с использованием 3D-печати
FHZL активно поддерживается сплавов, а также стержней для
правительственными фондами применения в кокилях. Ускорение сроков изготовле-
Китая. В настоящее время она — ния деталей и оснастки в 3–5 раз
одна из самых успешных в обла- В отличие от традиционного по сравнению с традиционным
сти 3D-печати. Промышленные производства, предлагаемый 3D- способом.
3D-принтеры FHZL используют принтер позволяет изготовлять
десятки компаний по всему миру. песчано-смоляные формы без ис- Используется микрокапсуль-
пользования модельной оснастки ная технология впрыска, ос-
нованная на смешивании двух

Процесс FHZL Традиционная технология литья
Соответствия проектным требованиям можно добиться только
Не требуются модели, литейная форма может быть после 3-4-разовой корректировки модели.
сформирована за один раз. Для сложных деталей применима только формовка в нескольких опоках;
при увеличении же сложности в деталях повышается вероятность
Возможность встроенного моделирования, перекоса, возрастает необходимость в очистке
сокращения конструктивных ограничений и механообработке.
и объема механообработки, легкий контроль точности Стержень изготавливают отдельно, что увеличивает погрешность
размеров отливки. позиционирования при сборке формы.
Необходимы литейные уклоны.
Повышается точность позиционирования
при формовке как формы, так и стержня. Нет гарантии получения качественных поверхностей.

Не требуется литейный уклон, снижается масса Существует много проблемных мест, поэтому при некорректном
отливаемой детали. изготовлении отливки сложно определить, где источник ошибки.
Высокие инвестиции в разработку новой продукции.
Возможность создания высокоточных деталей
любой геометрии, особенно сложных в исполнении и
включающих свободные поверхности.

Полная реализация замысла конструктора.

В случае конструктивных отливок возможность
корректировки.

Процесс FHZL Традиционная технология литья
~ 120 дн.
Время изготовления ~ 7 дн. $ 50…500 тыс.
Трудозатраты и расходы на Очень низкие
сырье Требуются высокие профессиональные
Требования к квалификации Профессиональные навыки не требуются, навыки, самостоятельно можно работать
работников можно работать через неделю обычного только при определенном опыте.
обучения. Низкая степень автоматизации, высокая
Рабочая среда трудоемкость и плохая экология в цехе.
Высокая степень автоматизации, легкое
управление, экологическая чистота на рабочем
месте.

26 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

связующих (фурановых смол). На используемых 3D-принте- в бункер, затем вторую смолу,
По сути, это технология струй- рах можно печатать как целиком связующее, наносят (печатают)
ной печати (BinderJetting). Пер- сами формы больших размеров, на каждый слой. Стоит учесть, что
вое связующее после смешивания так и только стержни. Возможно в зависимости от требуемого ка-
с песком просушивают до подачи также комбинированное изготов- чества формы используют песок
песка в бункер, второе связующее ление стержней на 3D-принтере, разного качества. Если требуется
(смола) впрыскивается головкой а остальной оснастки — традици- мелкая детализация и гладкая по-
на поверхность, затем, слой за сло- онным способом или на специаль- верхность, используют песок бо-
ем, формируется форма. В одном ных станках с ЧПУ, что бывает лее мелкой фракции. Все настрой-
бункере при необходимости мож- экономически более выгодно. ки для печати открыты и в случае
но напечатать несколько слоев необходимости остаются в памяти
форм. Любая сложная геометрия Специалисты компании могут устройства, также существуют
не накладывает никаких ограни- дать консультации по подбору стандартные настройки для раз-
чений на процесс. Песок прочно оборудования для полного цикла ных материалов формы и приме-
держит запечатанные участки, изготовления форм и стержней няемых сплавов.
и формы могут иметь любые диа- любым вариантом технологии.
метры и любые углы, что не гаран- 5. Очищают форму сначала
тируется большинством техноло- Процесс изготовления формы с помощью большого пылесоса,
гий 3D-печати. Также не нужны Процесс 3D-печати песчаной а потом вручную. Покрытие на по-
никакие поддержки выступам. верхность формы наносят равно-
формы включает следующие эта- мерно. При сборке формы на нее
Свою технологию изготов- пы (рис. 1): также наносят специальный слой
ления изделий с помощью этого покрытия и нагревают в печи для
3D-принтера компания FHZL на- 1. Создание stl-файла модели высушивания.
зывает PCM Patternless Casting детали. Делается в отдельном про-
Manufacturing производство бес- граммном обеспечении. 6. Нанесение специального по-
каркасных отливок. Сегодня это крытия на поверхность формы.
одна из самых передовых техно- 2. Создание модели формы
логий изготовления литейной ос- (обработка самой детали), ког- 7. При заливке металлом фор-
настки. да форма может быть разделена му часто помещают в опоку и фор-
на несколько частей (стержни, муют традиционным методом.
Эта технология позволяет бы- другая оснастка).
стро создавать песчаные формы 8. Стержни очищают на ви-
и стержни сложной геометрии, 3. Разбиение модели на слои, бростенде, продувают и отделяют
поскольку объединяет разные тех- которые будут напечатаны на от литников.
нологии: принтере, т. н. слайсинг. FHZL ис-
пользует собственное программ- 9. Последний этап– испытание
• проектирование и моделиро- ное обеспечение. отливки, контроль ее качества.
вание модели в CAD;
4. Для 3D-печати песчаной Применяемые материалы
• 3D-печать; формы принтеры могут быть раз- Песок — кварцевый, кальцини-
• новые материалы; ного размера, с одной или двумя
• систему контроля качества. камерами. На этом этапе первую рованный, синтетический, кера-
смолу, катализатор, смешивают мический, разных фракций, в за-
с песком и послойно засыпают висимости от требуемого качества

Рис. 1.

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 27

печати. Может использоваться Особенно актуально при созда- Рис. 2.
и местный песок. Выбор техноло- нии прототипов и новых изделий.
гом кварцевого или синтетическо- Копии могут быть созданы с уже Низкие расходы на обслужива-
го песка должен отвечать требова- существующих деталей методом ние. Меньшее количество сопел
ниям разных видов последующей обратного проектирования, опыт по сравнению с аналогами обес-
обработки отливок, что помогает которого у нас уже есть, как и бес- печивает большую эффектив-
эффективно контролировать за- контактного контроля качества. ность печати и низкие затраты
траты и гарантировать качество. на обслуживание.
• Все настройки и модели со-
Фурановые/фенольные смолы, храняются, и можно повторить Разные слои и участки изде-
используемые при 3D-печати или усовершенствовать вывод де- лия, такие, как кроя или тонкие
песчаных форм, должны соответ- талей без каких-либо сложностей. стержни, могут быть отпечатаны
ствовать стандарту. Необходимо, с разным объемом связующего,
чтобы эти связующие полностью Преимущества нашего которое рассчитывается с помо-
склеивали песок и создавали щью специального ПО, процесс
сложные песчаные стержни и фор- принтера перед аналогами также может быть выполнен вруч-
мы, отвечающие предъявляемым ную.
к ним требованиям. других производителей
Высокая точность печати: Возможность использования
Примеры получаемых моделей разных смол, в том числе произво-
показаны на рис. 2. Возможности ±0,3 мм. димых в России.
принтеров разных моделей приве- Высокая скорость печати: один
дены в таблице. Конструкция принтера пред-
слой — за ~ 20 с, что в 2–3 раза бы- полагает наличие как одного, так
Достоинства нашего принтера стрее скорости печати аналогич- и двух бункеров (камер печати).
• Значительно ускоряется про- ных устройств других производи- В случае использования двух бун-
телей. При печати форм больших керов возможна, по сути, непре-
цесс литья — от создания модели объемов, особенно с мелкой дета- рывная печать, когда одна камера
CAD до получения детали он за- лизацией, выигрыш во времени выдает деталь, вторую уже можно
нимает 7 дней. может составить часы и даже запечатывать.
сутки.
• Значительный экономиче- Наличие отработанных про-
ский выигрыш в случае мелких Экономичность и эффектив- мышленных технологий для раз-
серий, создания прототипов, ис- ность. Можно большую часть пе- меров камеры: 300×250×250 до
пользования при ремонте деталей. ска без связующего использовать 2200×1000×800. Принтеры — не
повторно. экспериментальные, а широко ис-
• Возможность изготовления
малых прецизионных отливок,
а также отливок сложной кон-
струкции и компонентов сложной
геометрии.

• Могут быть получены фор-
мы больших размеров — до
2200 см. Уменьшаются припуски
при отливках, значительно сни-
жается масса детали. Легко вно-
сить изменения в дизайн изде-
лия — просто меняется stl-файл.

Модель PCM300 PCM800 PCM1000 PCM1200 PCM1500 PCM1800 PCM2200
принтера /
Характеристика 2200×1000×800
4×1024P
Размер печати 300×250×250 800×750×500 1000×750×550 1200×1000×600 1500×1000×700 1800×1000×700 25
(max), мм 158

Наконечник 1×1024P 2×1024P 2×1024P 4×1024P 4×1024P 4×1024P
для печати

Скорость 22 20 22 21 22 23

печати, S / Layer

Производитель- 6 54 61 103 123 141

ность (объем

формы), л/ч

Примечания. 1. Точность печати ±0,3. 2. Толщина слоя – 0,2…0,5 мм. 3. Ящики для работы – один или два.

28 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

пользуются на литейных про- металлических компонентов и Рис. 3.
изводствах по всему миру, они песчаных форм.
также могут быть выполнены • Компания имеет более 100
по индивидуальным требованиям Наша компания делает бес- собственных патентов и изобре-
заказчика. платный тестовый вывод деталей, тений и уникальные собственные
а также занимается коммерческим разработки, в том числе собствен-
Принтер имеет низкие эксплуа- созданием песчаных форм и ко- ное ПО и свои материалы.
тационные расходы, неприхотлив, нечных изделий. Присылайте нам
легок в управлении, интерфейс свои модели для расчета и тесто- • Компания занимает первое
русифицирован, позволяет ис- вого вывода. место в Китае по количеству
пользовать песок повторно. установленных 3D-принтеров для
• Компания FHZL создала от- изготовления песчаных форм и
О компании FHZL раслевой стандарт в технологии стержней. ■
Компания имеет 20-летний изготовления песчаных форм.
Результат 20 лет разработок тех- По всем вопросам приобрете-
опыт проектирования таких нологий и материалов — IV поко- ния принтеров FHZL связывай-
принтеров. Собственные центры ление принтеров, применяемых тесь с компанией i3D — [email protected]
НИОКР и опытно-конструктор- в литейных технологиях, где уже
ских работ, свое подразделение накоплен огромный опыт. Рис. 3.
разработки ПО позволяют компа-
нии самостоятельно заниматься
разработками расходных мате-
риалов. А благодаря огромному
производственному центру, в ко-
тором изделия производят на про-
дажу, у компании накоплен боль-
шой опыт изготовления песчаных
форм, для чего уже созданы прин-
теры IV поколения.

Сегодня FHZL превратилась
в технологическую компанию,
которая может предложить ком-
плексные НИОКР и технологии
промышленного изготовления
оборудования для 3D-печати
песчаных форм, услуги цифрово-
го инжиниринга для обработки
3D-данных, продажи различных
расходных материалов для 3D-
печати с отработанной возможно-
стью изготовления металлических
компонентов и песчаных форм.

Уникальная технология из-
готовления песчаных форм, ос-
нованная на струйной печати
с использованием микрокапель
3D-печати. Эта новая технология
совместима с традиционным про-
цессом и способна значительно
изменить производственный цикл
в литейном производстве. Превос-
ходное конструкторское решение
и возможность литья с исполь-
зованием технологии 3D-печа-
ти дают клиентам конкурентные
преимущества при изготовлении
высококачественных и сложных

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 29

Российский разработчик и производитель
расходных материалов для 3D-печати.
На рынке с 2015 года
www.filamentarno.ru

Доступная печать восковых форм для литья

Литье металлов — технология, модельный восковой состав, ко- с использованием технологии ге-
известная уже более десяти тысяч торый изымается из формы после неративного дизайна. К тому же
лет. застывания. И так процесс по- литье — это технология исклю-
вторяется многократно до дости- чительно серийная. Литье еди-
Одними из самых древних тех- жения необходимого количества ничного изделия, конечно же,
ник литья можно назвать литье восковых форм или разрушения возможно, но зачастую финан-
в землю (земляные или песчаные силиконовой формы. сово не оправдано. Связано это
формы, снимаемые с мастер-мо- с тем, что перед заливкой металла
дели) и литье в кокиль (много- На полученные восковые фор- в форму проходит описанный вы-
разовая форма, изготавливаемая мы в несколько слоев наносит- ше многостадийный процесс под-
из различных доступных матери- ся огнеупорная корка. После ее готовки. Для сокращения этого
алов). Технологии развивались, высыхания воск из них выплав- процесса на данный момент раз-
появлялись новые материалы, ляется в горячей воде, печи или работано несколько технологий
давшие новые возможности по в бойлерклаве перегретым паром и устройств:
снятию форм. Позже появилась (наиболее экологичный и совре-
и техника литья по выплавляемым менный вариант). Получается пу- 1. Технология печати непо-
моделям из воска, сокращенно — стотелая форма, в которую после средственно песчаной огнеупор-
ЛВМ. Эта технология традицион- прокалки можно заливать металл, ной формы для литья. Беспо-
но используется для точного се- который полностью повторит добное решение для больших ли-
рийного литья. Преимущество ее форму восковки. тейных производств! Полностью
состоит в том, что мастер-модель устраняет все стадии подготовки
изготавливается один раз. Потом ЛВМ имеет свои недостатки: формы. Низкая цена расходных
с нее снимается точная разъемная невозможно снять форму со слож- материалов, довольно высокая
силиконовая форма. Далее в эту ного объекта с внутренними скорость получения песчаной
силиконовую форму заливается полостями, бионического дизай-
на или объекта, разработанного

30 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Педальный узел старинной техники Трюмные насосы старинной техники

формы — тут прекрасно все… кро- производство форм больших габа- риалов. Область построения уже
ме цены. Стоимость подобного ритов. повнушительнее: 30×20×14 см —
принтера начинается от 60 млн однако для большинства задач
руб. Далеко не каждое производ- 3. Печать восковых форм по промышленности и она крайне
ство может позволить себе такую технологии DOD на принтерах мала.
технику, да и окупить ее — задача SolidScape S350.
не одного года. Оценив вышеописанную си-
Плюсы: высокое качество по- туацию с плохой доступностью
2. Изготовление восковых верхности восковых форм. аддитивных технологий в литье
форм методом фрезеровки спе- для малых и средних литейных
циальных твердых восковых сос- Минусы: цена такого принтера предприятий, мы в компании
тавов. Во многом компромиссная начинается от 3 млн руб. Высокая «Filamentarno!» в сентябре 2017
технология. При плюсах невысо- стоимость расходных материа- года начали разработку воскового
кой себестоимости расходных ма- лов. Область построения всего модельного состава пригодного
териалов есть довольно сильные 15×15×10 см. для печати на широко доступ-
ограничения по форме изделия, ных 3D-принтерах, работающих
диктуемые технологией фрезе- 4. Печать восковых форм по по технологии FDM (FFF) и не
рования (глубокие поднутрения, технологии MJM на принтерах требующего их модификации.
скрытые каналы сложных форм). ProJet MJP 2500W
Ну и конечно, стоимость фре- Эти недорогие устройства уже
зерного станка с ЧПУ довольно Плюсы: высокое качество по- давно перестали быть диковинкой
высока, особенно если требуется верхности восковых форм. на российском рынке, а их доступ-
ность по цене сделала их популяр-
Минусы: цена такого принтера
начинается от 4 млн руб. Высо- Рабочее колесо центробежного насоса
кая стоимость расходных мате-

Скобы и кронштейны для наружного монтажа

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 31

Шнек Кронштейны для наружного монтажа Корпус радиатора
светодиодного прожектора

ным инструментом широчайшего — зольность не превышает по- как российского (Picaso, Magnum,
спектра применения. казатели распространенных вос- Imprinta, TotalZ, PrintBox), так
ковых модельных составов (менее и зарубежного производства. Це-
Спустя полгода после начала 0,01%); на пригодных для печати мате-
разработки материала нами был риалом Wax3D принтеров начи-
выпущен финальный продукт — — температура размягчения нается от 30–40 т. р. за недорогие
намотанный на катушку восковой 43–45°С; модели с объемом построения
пруток распространенного диа- 20×20×20 см. Широко представ-
метра 1.75 мм и 2.85 мм. — температура каплепадения лены и принтеры с объемом по-
93–96°С; строения 30×30×50 см. Их цена
Материал под торговой маркой варьируется от 40 до 250 т. р. До-
«Wax3D» обладает всем необхо- — прочность и упругость, пре- ступна на рынке и более серьезная
димым для модельных составов вышающие показатели распро- техника. Например, российский
спектром свойств: страненных восковых модельных 3D-принтер «Picaso Designer XL»
составов. с рабочей камерой объемом
— выплавляется из форм в 36×36×60 см и ценой чуть ниже
бойлерклаве вместе с восковка- С появлением этого материа- 300 т. р. А есть и российский произ-
ми из стандартных модельных ла на рынке технология прямой водитель «Царь-3D», выпускаю-
составов при температурах от печати восковок стала доступ- щий принтеры с рабочим объемом
130 до 170°С, что позволяет ра- на любой литейной мастерской. камеры построения 60×60×80 см!
ботать с изготовленными из него В зависимости от необходимых В зависимости от комплекта-
восковками, не отклоняясь от размеров восковой формы можно
стандартных для литейного про- выбирать из широчайшей линей-
изводства технологий; ки представленных на россий-
ском рынке FDM 3D-принтеров

Корпус и части масляного насоса старинной техники

32 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Клапанная пара шарового клапана Корпус трюмного насоса старинной техники

ции цена его составит от 800 до нологии просто несопоставимы Спросите, откуда у нас такая
900 т. р. с теми перспективами, которые уверенность? Все просто — за про-
открываются для производителя. шедший год мы выполнили де-
Цена же нашего воска WAX3D Фактически срок окупаемости сятки заказов на печать восковых
для этих принтеров составляет техники в зависимости от загруз- форм из Wax3D — часть из них
на данный момент всего 2200– ки может составить 1–4 месяца! приведена в этой статье. Очередь
2400 р. за кг. Учитывая, что ре- А возможность исполнять заказы на печать не уменьшалась на про-
комендуемое заполнение детали на единичные или мелкосерийные тяжении всего года, а приобре-
составляет всего 15–25%, неслож- отливки по ценам, в десятки раз тенная для этого техника окупи-
но подсчитать, что себестоимость ниже стоимости 3D-печати метал- лась многократно. ■
таких восковок будет невелика. лом, обеспечит стабильный при-
Затраты же на внедрение на ли- ток заказов. Компания "Filamentarno!"
тейном предприятии этой тех- www.filamentarno.ru

Тел: +7 (499) 393-32-25
E-mail: [email protected]

Часть спортивного мотоцикла, выполненная
с использованием генеративного дизайна

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 33

«Это можно сделать легко и дёшево», —
убеждали себя, смотря на китайские
принтеры «домашнего» назначения.

Мы ещё никогда так сильно не ошибались…

Сегодня мы расскажем вам о том, по какому пути ками, так как для правильной усадки им требуется
мы шли, разрабатывая собственный модуль печатаю- тёплый и сухой воздух.
щей головы для своего 3D-принтера, так как считаем
что это довольно интересный опыт. Для этого в «домашних» 3D-принтерах исполь-
зуют подогреваемый стол, который локально греет
Началось всё с изучения проблем китайских воздух вблизи области печати. Но на практике всё это
печатающих головок. Основные их проблемы работает далеко не всегда.
связаны с залипанием печатного материала, его
проскальзыванием в приводном механизме и вы- Второй способ, с внешней подачей воздуха, накла-
ходом из соединения экструдера. Проведя несколь- дывает ряд трудностей конструкторско-технологи-
ко ночей на форумах, мы установили причи- ческого характера, неминуемо увеличивающих стои-
ну — некачественный термобарьер между горячим мость принтера.
соплом и холодной направляющей трубкой. Термоба-
рьер на китайских комплектующих очень капризный Долгие ночи на форумах помогли нам сделать вы-
и как будто специально сделан так, чтобы вызывать бор в пользу первого способа (рис. 1).
постоянные проблемы.
Мы заменили материал трубки термобарьера
Для качественной 3D-печати необходим термо- со стали на фторопласт. Этим мы хотели получить
барьер минимальной длины, обладающий высокими возможность сделать закрытую рабочую область с до-
теплоизолирующими свойствами. Это позволяет на- полнительным обогревом. В итоге оно даже как-то
гревать только те зоны экструдера, которые нужно, работало, но всплыли разные проблемы с вытекани-
не передавая тепло на холодные. В этом случае печат- ем пластика из соединений фторопласта с металлом.
ный материал расплавляется непосредственно в со- Дальше — только лучше. Мы обнаружили новые про-
пле, перед выходом из экструдера, что существенно блемы нашей головы: сопло неактивного материала
облегчает эксплуатацию и снижает вероятность за- цеплялось за свеженапечатанный материал. Нас снова
стревания и вытекания пластика. ожидали долгие ночи на форумах.

На практике термобарьеры в «домашних» прин- Вскоре вторая версия головы уже была в наших
терах обычно значительно длиннее, чем нужно. Из-за руках (рис. 2). Она максимально переняла в себя всё
этого точка плавления пластика смещается то в хо- из первой за исключением того, что экструдеры ста-
лодную зону, то в горячую, а это первый шаг к про- ли теперь непараллельными, появился развал и меха-
валу. низм качения, который попеременно один из экстру-
деров ставил вертикально.
Простой и рациональный способ охлаж-
дения — применение радиатора. Но само Рис. 1 Рис. 2
по себе наличие радиатора накладывает ряд
конструктивных неудобств. Это проблемы
с его креплением, качеством соприкасаю-
щихся поверхностей, с подачей/отводом
воздуха. С подачей воздуха отдельные ню-
ансы: воздух, очевидно холодный, берётся
либо из рабочей зоны, либо извне.

Первый способ гораздо проще — вен-
тилятор размещается в непосредственной
близости от радиатора. Однако это непри-
емлемо для печати инженерными пласти-

34 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

При тестировании мы обнаружили, что разрабо- грева. Наша задача «печатать из коробки» требовала
танный термобарьер не выполнял своего прямого уйти от калибровки стола пользователем, заменив
назначения — пластик постоянно залипал и сочился на разовую калибровку при сборке. Благодаря это-
из всех щелей. Настал переломный момент, навсегда му на голове появился датчик для автоматического
изменивший нашу стратегию и подход к делу. выравнивания минимальных отклонений программ-
ными средствами без участия пользователя. Именно
После уймы проблем со второй версией бюджет- этот датчик показал всю кривизну стола. Конструк-
ной головы мы решили уйти от китайских комплек- цию стола потребовалось переделать, в очередной раз
тующих, уйти с форумов с обсуждением «домашних» повышая стоимость.
принтеров и сосредоточить своё внимание на про-
мышленный уровень. Сейчас наш стол представляет собой фрезерован-
ное алюминиевое основание с вакуумным захватом
Задача звучала чётко: создать 3D-принтер, ко- подложки. В настоящее время проводятся испытания
торый печатает любыми пластиками «из коробки» с различными материалами для достижения лучшей
и не доставляет пользователю никаких проблем. Реа- адгезии пластика с подложкой.
лизация такого наполеоновского плана ставила перед
нами всё больше и больше инженерных задач. Нам Рис. 5
требовалась серьёзная переработка конструкции.

Создание третьей версии головы (рис. 3) было
лишь вопросом времени. Первый макет нового экс-
трудера показывал существенный прирост скорости
подачи материала. Отсутствие каких-либо проблем,
например залипания пластика, позволяло говорить,
что мы на правильном пути.

Рис. 3 Рис. 4 Началась разработка собственных сопел. Модер-

низация китайских сопел показала свою неэффек-

тивность в связи с их изначально низким качеством

изготовления. Да и минимальное отверстие сопла —

0,2 мм — нас не устраивало. В настоящее время мы ак-

тивно работаем над технологичностью сопел.

Сейчас наша голова с лёгкостью переключает

активные экструдеры и печатает любым из них.

Температура в рабочей камере стабильно держится

в нужном диапазоне. Макет 3D-принтера полностью

функционирует с точки зрения конструкции, но аппа-

ратные и программные средства её требуют доработ-

ки. Дизайн и интерфейс управления также в процессе

разработки.

Следующим этапом работы станет первый опыт-

Однако при испытаниях у нас получилось на- ный образец, который планируется представить ши-

строить только один экструдер, второй по разным рокой публике. Тормозит разработку устоявшийся

причинам переставал нормально функционировать. стереотип, что отечественных разработок нет, а если

Причиной стала наша излишняя экономия. Из-за они и есть, то это калька с иностранных. Это меша-

ограниченных ресурсов и желания максимально уве- ет привлечению инвесторов и приводит к практиче-

личить технологичность деталей оказалось, что ди- ски полному отсутствию внешнего финансирования.

апазоны калибровки экструдеров недостаточны для Несмотря на это, наша работа продолжается, а наде-

одновременной работоспособности обоих. Это потре- жда на создание 3D-принтера, полностью разрабо-

бовало очередной переход к более точным, а следова- танного и изготовленного в нашей стране, уже давно

тельно, и дорогим деталям. не кажется фантастикой. ■

Четвёртая голова (рис. 4) получилась суровой,

точной и дорогой, но, в отличие от всех прошлых вер-

сий, она работала. Теперь проблемы с печатной голо- Услуги: [email protected]

вой отступили с переднего плана и открыли нам все Поставки оборудования и расходных материалов: [email protected]
Тел.: +7 (812) 385–72–92, +7 (495) 662-98-58, 8 (800) 333-07-58
остальные.

Началась переработка печатного стола. Благодаря https://3dvision.su, https://www.instagram.com/3dvision.su

подогреву рабочей камеры мы отказались от его подо- https://vk.com/3dvisionsu

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 35

Сухое электрохимическое полирование
для обработки изделий после 3D-печати

Парфенов Дмитрий Андреевич, Евгений Кузьмин, TopStanok

Постобработка деталей явля- DryLyte — это технология су- технологий для аддитивного про-
ется одной из основных стадий хого электрохимического шли- изводства за лучшее решение для
процесса аддитивного производ- фования и полирования метал- постобработки — TCT Awards.
ства и на текущий момент самой лических изделий с помощью
трудоемкой. переноса ионов металла посред- Генеральный директор компа-
ством свободных твердых тел нии TopStanok Евгений Андрее-
По статистике, постобработка (рис. 1). Отличительной особен- вич Кузьмин поделился кейсом
занимает от 30 до 70 % времени, ностью и уникальностью DryLyte внедрения технологии DryLyte
потраченного на весь процесс ад- является то, что жидкости не ис- для обработки напечатанных сто-
дитивного производства. Одной пользуются в качестве электро- матологических изделий.
из основных причин такого рас- литов. Также, в отличие от тради-
пределения времени является то, ционного способа полирования, В компанию обратилась меж-
что постобработка практически обработка по технологии DryLyte дународная стоматологическая
всегда выполняется вручную. Это сохраняет исходные формы из- компания 3DMED, деятельность
позволяет сделать вывод, что уз- делия, включая углы и режущие которой сосредоточена на про-
кое место аддитивного производ- кромки, происходит процесс объ- изводстве систем исправления
ства заключается в постобработке емного шлифования и полирова- прикуса на основе собственных
изделия, а не в его печати. ния, при котором обрабатывается запатентованных технологий с ис-
вся поверхность детали, какую бы пользованием аддитивного про-
На текущий момент все техно- сложную геометрию она ни имела. изводства взамен традиционного
логии постобработки сосредото- литейного.
чены над решением двух основ- Технология DryLyte обеспе-
ных задач: улучшения качества чивает зеркальную поверхность Одно из выпускаемых изделий,
поверхности и удаления поддер- высочайшего качества, обработку систему зубных брекетов (рис. 3),
жек. за один шаг (рис. 2) и, что самое компания производит с помо-
важное, позволяет предваритель- щью SLM-печати. Сами изделия
В конце 2017 года была пред- но рассчитать затраты. В 2018 го- имеют размер немногим больше
ставлена уникальная технология ду DryLyte была удостоена самой спичечной головки и достаточно
по улучшению качества поверхно- престижной премии в области сложную индивидуальную гео-
сти — DryLyte, о ней здесь и пой- метрию, исходящую из особенно-
дет речь. стей поверхности зубов пациента

Рис. 1. Электрополирование металлических изделий по технологии DryLyte

поверхность поверхность

↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑

поверхность поверхность поверхность

↑

При обработке материал удаляется только При обработке не происходит скругление
с максимально шероховатых областей кромок и обеспечивается проникновение
во все труднодоступные области

36 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

Рис. 2. Изделия до и после обработки

а) контргайка б) лопатка

в) г)

(рис. 4). Изделия устанавливают- шое количество времени. Этап Помимо этого компания попадала
ся непосредственно в ротовую по- приемки качества изделия также в большую зависимость от опе-
лость и в связи с этим имеют вы- был временнозатратным, так как раторов постобработки: после их
сокие требования к финальному каждый раз оператор допускал увольнения знания уходили вме-
качеству поверхности и к безопас- различные ошибки в процессе сте с сотрудниками, новых при-
ности. полировки или, что еще хуже, со- ходилось подолгу обучать. Опе-
вершал брак. В случае брака при- ратор — достаточно подвижная
Учитывая вышеперечислен- ходилось печатать новое изделие категория специалистов, и делать
ные характеристики, полировка и еще сильнее затягивать и без то- это приходилось часто.
изделия производилась исключи- го долгий процесс производства.
тельно вручную и занимала боль- После очередного увольнения
сотрудника компанией было при-
Рис. 3. Система зубных брекетов с напечатанными изделиями нято решение искать автоматизи-
рованные решения для полиров-
ки, и она обратилась в TopStanok.
Компания и ранее обращалась
к различным специалистам, но
на тот момент никто из инжи-
ниринговых компаний не смог
предложить автоматизированное
решение для полировки таких
мелких и сложных изделий.

Задача от заказчика была до-
статочно тривиальная — автома-
тизировать весь процесс пост-
обработки, минимизировать необ-
ходимость участия человека в
процессе, повысить эффектив-
ность и получить стабильное ка-
чество обработки от изделия к из-
делию.

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 37

Мы предложили решение для массовой полировки из- Рис. 4. Напечатанное металлическое
делий, установку сухого электрохимического полирова- изделие до и после обработки
ния Dlyte. На тот момент у нас было реализовано несколь- по технологии DryLyte
ко проектов и огромное количество технологических
тестов, и мы достаточно точно могли спрогнозировать АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019
результат обработки. Единственной загвоздкой являлся
держатель деталей для обработки 96 изделий за раз —
примерно такое количество два оператора успевали обра-
ботать за день. Наши технологи совместно с производите-
лем разработали новый, на базе стандартного ювелирного
держателя, причем даже с удвоенной вместимостью, что
актуально для растущей компании.

Приведем цифры по проекту.
Во-первых, удалось добиться шероховатости по-
верхности изделия на ответственных поверхностях Ra
0,08 мкм, ранее же, при ручной полировке, нельзя было
даже приблизиться к таким цифрам. Во-вторых, впервые
получилось отполировать замок изделия, до этого эле-
мент не полировался ввиду труднодоступности.
Время обработки в пересчете на единицу изделия
сократилось более, чем в 5 раз: с 5 минут до 56 секунд.
Сократилась в 3,36 раза стоимость полировки единицы
изделия (без учета амортизации) при недельном объеме
полирования 480 единиц. При увеличении недельного
объема производства до 960 единиц и использовании уве-
личенного держателя стоимость сокращалась в 6,23 раза.
Это позволило обрабатывать за один рабочий день весь
объем напечатанных за неделю изделий и освободить
оператору 32 часа в неделю для реализации других задач.
Этап приемки качества полирования партии изделий со-
кратился до 5 минут на всю партию.
Таким образом, производственный цикл существенно
сократился, а производительность выросла. Это позво-
лило внедрить дополнительную линейку изделий, более
дешевого ценового диапазона. Данная линейка долгое
время была в планах компании, но ее ввод подразумевал
существенное увеличение штата операторов, что влекло
за собой дополнительные организационные сложности
и расходы в связи с этим реализация проекта была отло-
жена.
В результате проделанной работы был получен полно-
стью автоматизированный, а самое важное, прогнозиру-
емый процесс полировки изделия, стандартное качество
от изделия к изделию независимо от партии.
В данном кейсе была использована самая маленькая
установка Dlite серии 1 с объемом рабочей зоны 6 литров.
Для сравнения — самая большая установка Dlyte больше
описанной в 200 раз и имеет объем рабочей зоны 1200 ли-
тров.
Проведя огромное количество технологических те-
стов, мы можем с уверенностью заявить, что Dlyte — уни-
версальный инструмент для финальной обработки и под-
ходит как для полировки мелких изделий ювелирного
типа, так и для партий крупногабаритных изделий, как,
например, лопатка турбины. ■

38

Фотополимерная печать
в цифровой стоматологии

Александр Юрасов, HARZ Labs, [email protected]

Последние годы 3D печать в стоматологии приоб- Необходимо учитывать специфику конечных из-
ретает все больший размах, и множество лабораторий делий при разработке фотополимеров. Так, например,
уже перешло на цифровой протокол. Это позволя- материал Dental Sand A1-A2 является не просто кера-
ет увеличить качество исполнения некоторых видов монаполненным полимером для временных коронок
работ с одновременным снижением себестоимости и мостов, но и обладает способностью менять свой от-
и увеличением скорости получения готового про- тенок в зависимости от постобработки для более есте-
дукта. ственного соответствия цвету зубов пациента. Dental
Yellow Clear, наоборот, производится без наполне-
Основные направления развития 3D печати в сто- ния и гораздо более жидкий, что позволяет быстро
матологии лежат в плоскости изготовления хирур- печатать точные хирургические шаблоны, в которые
гических шаблонов для планирования операций, вклеиваются специальные металлические направля-
временных коронок и мостов, а также модельных ма- ющие.
териалов для термоформовки элайнеров.

Представитель российской компании HARZ Labs
по производству материалов для 3D печати так харак-
теризует рынок фотополимеров следующим образом:

«Мы работаем не только на российский рынок, на-
ша продукция пользуется спросом в Европе, США,
Египте, Японии и многих других странах, это позво-
ляет получить представление об уровне использова-
ния материалов в стоматологии по всему миру. Мы
можем уверенно сказать, что рынок настольной фо-
тополимерной печати в России растет действительно
быстрыми темпами.

Среди самых востребованных продуктов стоит Если говорить об объемах продаж, то наиболее вос-
отметить линейку биосовместимых фотополимеров требованный полимер — это Dental Peach для изго-
HARZ Labs Dental, которая специально создана для товления моделей под термоформовку. Особенностью
активно развивающегося рынка цифровой стомато- полимера является его устойчивость к температурам,
логии. Использование 3D-технологий уже сейчас при которых формуется пленка элайнера, которая не
заметно ускоряет и облегчает работу врачей, а также только обеспечивает идеальную посадку, но и при
помогает достигать нового уровня точности при пла- необходимости позволяет использовать модель по-
нировании операций или изготовлении моделей. вторно».

К этому стоит добавить, что, как и в прошлом го-
ду, компания представит текущие продукты и новые
разработки на стенде компании на выставке Formnext
2019 во Франкфурте. Там будут представлены новые
разработки не только для настольной печати, но и для
больших принтеров. Прозрачные биндеры и CMYK
для полноцветной печати по технологии CJP, про-
мышленные фотополимеры, и анонсирована услуга
по разработке фотополимера для промышленных фо-
тополимерных принтеров. ■

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 39

Технология многоосевой FFF-печати

Битюшкова А. А., Торубаров И. С., ООО «Стереотек», [email protected]

Обзор на стандартной FFF-технологии торые составят рациональную
В настоящий момент 3D-прин- и не устраняют основную при- альтернативу дорогостоящим и
чину низкой прочности изделий: тяжёлым алюминиевым деталям.
теры активно внедряются в про- вплавление непрерывного углево- Такой подход существенно рас-
изводственную сферу и приме- локна происходит только в преде- ширит область применения ком-
няются для изготовления мо- лах плоских слоев, а межслойная позитных аддитивных техноло-
делей, прототипов и конечных прочность по-прежнему опреде- гий.
изделий — элементов конструк- ляется только свойствами связу-
ций и деталей машин. Наиболее ющего материала. В итоге имеет Однако при многоосевой пе-
распространённой технологией место прирост прочности в пло- чати возникает проблема авто-
3D-печати является производство скости слоя, тогда как в направ- матизации подготовки изделия.
методом наплавления материа- лении, перпендикулярном слоям, На текущий момент все решения
ла — Fused Filament Fabrication характеристики изделия не изме- для многоосевой печати основа-
(FFF). Благодаря простоте и де- няются. Такое решение не может ны на ПО Siemens NX, которое
шевизне технология FFF позволя- служить полноценной заменой требует после проектирования
ет быстро и с низкими затратами традиционному способу произ- изделия в своей CAD-среде про-
производить мелкую серию уни- водства: даже если правильно рас- изводить ручную разбивку изде-
кальных объектов. Однако из-за положить армированную деталь лия на производственные части
слоистой структуры конечные по отношению к типовым нагруз- и назначать способ обработки ка-
изделия имеют низкую прочность кам, сохраняется риск её выхода ждой части изделия. Это предпо-
в направлении, перпендикуляр- из строя при нештатной ситуации. лагает высокую квалификацию
ном слоям, что не позволяет ис- оператора и наличие на предпри-
пользовать эту технологию для В связи с этим наиболее мно- ятии ПО Siemens NX, что ведет
производства конечных изделий. гообещающим способом повы- к повышенной стоимости обору-
Фирмы—производители FFF-ус- шения прочностных свойств яв- дования из-за приобретения ли-
тановок используют различные ляется выращивание объекта из цензии на ПО. На сегодняшний
решения для устранения проблем пространственных, а не плоских день нам неизвестны аналоги,
3D-печати. Например, возможна слоёв, что может быть реализова- способные автоматически подго-
оптимизация условий и параме- но с помощью многоосевой печа- тавливать изделие к многоосевой
тров процесса. Также применение ти. Использование слоя в форме печати.
нашло использование высокотем- сложной трёхмерной поверхности
пературных инженерных полиме- само по себе обеспечивает более Решение
ров с улучшенными (по сравне- равномерное сопротивление ли- Компания «СтереоТек» разра-
нию с модельными пластиками) нейным нагрузкам, приложенным
физико-химическими свойствами в любых направлениях. Примене- ботала технологию многоосевой
(например, PEEK-пластик). Ещё ние же армирования в сочетании печати 5D tech, реализующую пе-
один способ повышения прочно- с многоосевой печатью позволит чать изделий пространственными
сти печатных изделий — армирова- сформировать внутри объекта слоями для обеспечения повы-
ние непрерывным углеволокном каркас из переплетённых угле- шенных по сравнению со стан-
во время печати. Такое решение волоконных нитей и в резуль- дартной 3D-печатью прочностных
реализует несколько компаний тате получать изделия с квази- свойств.
(Anisoprint, Markforged). изотропными (т. е. проявляю-
щими изотропные свойства при Её суть заключается в соз-
Проблематика приложении простых линейных дании изделия не плоскими,
Однако описанные подхо- нагрузок во всех направлениях) как в обычных 3D-принтерах, а
прочностными свойствами, ко- пространственными слоями. На-
ды по-прежнему основываются несение нитей материала в фор-
ме произвольной трёхмерной

40 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

поверхности позволяет получить Рис. 1. Процесс печати по технологии 5D tech
прирост в прочности по сравне-
нию со стандартной 3D-печатью а) б) в)
за счёт того, что полимерная нить
в направлении ориентации имеет цилиндрических). В конце печати Подготовка управляющих про-
большую прочность, чем когези- изделие отделяется от оснастки, грамм для 5D-печати производит-
онное соединение между отдель- которая была создана на первом ся с помощью специализирован-
ными нитями. Укладка материала этапе (рис 1в). ного программного обеспечения
в виде произвольных неплоских STE Slicer (рис. 4), обеспечива-
слоёв возможна только при ис- Конструкция разработанного ющего расчёт координат начала
пользовании многоосевой печати пятиосевого 3D-принтера с техно- и окончания путей перемещения
(по меньшей мере, пятиосевой, логией 5D tech (рис. 2) включает печатающей головки при нанесе-
с применением трёх линейных в себя печатающую головку с ки- нии криволинейных нитей мате-
и двух угловых управляемых ко- нематической системой, включа- риала и генерацию G-кода. Алго-
ординат). Для отличия произво- ющей два ременных контура, для ритмы позволяют автоматически
димых изделий от напечатанных линейных перемещений экструде- подготовить изделия к многоосе-
на 3D-принтере введён термин ра по осям X и Y и наклонно-пово- вой печати, используя при этом
5D-печати (5D — 5 degrees of ротный модуль, обеспечивающий формат данных, не привязан-
freedom, 5 степеней свободы). линейное перемещение изделия ный к CAD-программе (stl). STE
по оси Z и угловые перемещения Slicer поддерживает возможность
Процесс печати по технологии по двум координатам — его на- подготовки управляющих про-
5D tech производится в несколько клон вокруг оси A и поворот во- грамм как для 5D-принтера, так
этапов. На первом этапе на осно- круг оси C, что делает возможным и для стандартного 3D-принтера.
вание, расположенное параллель- нанесение материала в виде про- ПО проводит подготовку моделей
но оси Z, при помощи печатающей странственных слоев. изделий и поддерживает различ-
головки наносится поддерживаю- ные режимы многоосевой печати.
щая оснастка, аналогичная рафту На рис. 3 представлен 5D-
при стандартной 3D-печати. Да- принтер STE 520, разработанный Программа содержит следую-
лее способом обыкновенной тех- и созданный для внедрения техно- щие элементы: 1 — основное меню,
нологии 3D-печати создаётся логии многоосевой печати в про- 2 — меню переключения профиля
сердечник цилиндрической фор- изводство.
мы с верхушкой, повторяющей
форму изделия. Затем сердечник
располагается параллельно оси Y
(рис. 1а), и путём навивки нитей
материала вокруг него форми-
руется основная часть изделия
(рис. 1б) в виде множества про-
странственных слоёв (например,

← Рис. 2. Рабочие органы 5D-принтера
Рис. 3. 5D-принтер STE 520

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 41

принтера, 3 — выбор режима печа- а) Рис. 4. Интерфейс STE Slicer.
ти, 4 — настройки печати, 5 — рас-
чёт времени и расхода материала, Рис. 5. Интерфейс STE App.
6 — сохранение задания на печать,
7 — видовой куб, 8 — переключе- Рис. 6. Результаты сравнения механических свойств детали типа тела
ние режимов отображения, 9 — вращения: а) полученной методом стандартной 3D-печати;
панель редактирования модели, б) полученной методом 5D-печати
10 — кнопка загрузки модели б)
в программу, 11 — переключение
на панель мониторинга печати.

Также было разработано при-
ложение для управления процес-
сом печати — STE App. С его по-
мощью происходит управление
3D- и 5D-принтерами через еди-
ный интерфейс с возможностью
планирования заданий печати
и резервации принтеров (рис. 5).

Технология обладает рядом
преимуществ:

• исключает необходимость
печати «поддержек» для получе-
ния нависающих элементов, тем
самым сокращается время печати;

• увеличивает скорость печати
до двух раз благодаря оптимиза-
ции путей перемещения;

• открывает возможность соз-
дания слоёв сложной формы для
улучшения механических свойств
готового продукта.

Исследование
Преимущество разработанной

технологии перед традиционной
печатью плоскими слоями хорошо
иллюстрируется на примере сле-
дующего образца: на рис. 6а изо-
бражены 3D-печатные образцы,
а на рис. 6б — 5D-печатный. При
испытаниях нагрузка была прило-
жена к выступающим цилиндри-
ческим «рожкам» изделия пер-
пендикулярно к его оси (рис. 7).
В первом случае разрушение
происходило за короткий проме-
жуток времени при приложении
нагрузки около 40 кг. В то же вре-
мя во втором случае наблюдался
надлом части пространственных
слоёв при нагрузке около 130 кг,
причём, несмотря на появление
дефекта, образец сохранял це-
лостность и не потерял работоспо-

42 АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019

собность, в отличие от полученно- Рис. 7. Расположение образца при испытаниях
го методом стандартной печати.
извольной формы (рис. 8): авто- А в августе 2019 г. проект был
Выводы мобилестроение, робототехника, презентован на Международном
Сравнение полученных зна- строительство, авиация и ракето- авиационно-космическом салоне
строение, протезирование, обо- и представлен ведущим авиа-
чений со справочным показате- ронная промышленность. строительным и оборонным пред-
лем прочности литых изделий приятиям страны, в том числе
показало прирост прочности Технология многоосевой FFF- структурам Объединенной авиа-
5D-изделий по отношению к ли- печати 5D tech прошла апроба- строительной корпорации (ОАК)
тым на 32% (данные по проч- цию на высоком уровне. В фев- и концерна «Алмаз-Антей». Разра-
ности 5D- и 3D-образцов по- рале 2019 г. проект стал победи- ботку высоко оценил генеральный
лучены в ходе сравнительных телем всероссийского конкурса директор ПАО «Авиационный
испытаний, данные по свойствам S7 Startup Challenge. Организа- комплекс имени С. В. Ильюшина»
литого ABS-пластика взяты с торами конкурса выступили авиа- Юрий Грудинин. ■
сайта http://himcompany.com/). корпорация «S7 Group» совмест-
но с фондом «Сколково».
Таким образом, технология
многоосевой FFF-печати позво-
ляет произвести «самоармирова-
ние» изделия за счет ориентиро-
вания полимерных нитей в виде
пространственных слоев, что обе-
спечивает 4-кратное увеличение
прочности по сравнению со стан-
дартной FFF-печатью. Допол-
нительное армирование непре-
рывным углеволокном позволит
производить сложные компо-
зитные изделия любой формы,
по прочности превышающие ана-
логичные алюминиевые детали
при одновременном снижении её
массы. Технология многоосевой
печати может найти применение
в различных сферах производства
для изготовления изделий про-

Рис. 8. Примеры изделий, полученных по технологии 5D tech

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 4 • 2019 43