Центр аддитивных технологий: промышленные 3D-принтеры 3D Systems, Stratasys, SLM, EOS

Привет друзья! С вами Василий Киселев и сегодня мы в Воронеже. Воронеж — один из крупнейших промышленных центров в России. В частности, здесь находится «Конструкторское Бюро Химавтоматики», разрабатывающее ракетные двигатели применяемые в межконтинентальных баллистических ракетах и космонавтике.

Сегодня мы побываем в АО «Центр технологической компетенции аддитивных технологий», он же “Центр аддитивных технологий” (ЦАТ) группы компаний «Воронежсельмаш», крупнейшего производителя сельхозтехники, поставляющего ее российским и зарубежным покупателям. Мы увидим как ЦАТ помогает предприятиям осваивать цифровое производство. В ЦАТ представлено оборудование таких производителей, как 3D Systems, Stratasys, SLM, EOS и многих других.

С нами генеральный директор ЦАТ Алексей Мазалов, который расскажет нам об организации и деятельности центра.

Что такое ЦАТ

ЦАТ это проект частно-государственного партнерства, реализация которого началась в 2013 году.

Сейчас мы являемся одной из крупнейших в стране организаций по эксплуатации оборудования в сфере аддитивных технологий, это 12 промышленных систем, 10 из которых это 3D-принтеры работающие по всевозможным технологиям 3D-печати со всевозможными материалами.

Также имеется промышленный 3D-сканер и система вакуумного литья.

У нас два производственных блока, первый и основной из них — блок оказания услуг с применением аддитивных технологий.

Второй блок разрабатывает и собирает собственные настольные системы 3D-печати.

SLM

В нашем центре представлены 3D-принтеры с технологией SLM (выборочного лазерного сплавления), такие как установка компании 3D Systems ProX 100 с областью построения 100х100х80 мм. Эти 3D-принтеры печатают детали сплавляя слои металлического порошка лазерным лучом.

Также есть две похожие системы компании SLM, это SLM 280HL.

Образцы изготовлены из отечественных материалов. Это важно, так как отечественные материалы значительно доступнее по цене и возможности быстрой закупки.

Качественные порошки для печати металлом по технологии SLM разрабатывают и поставляют АО «Полема», ОАО «ВИЛС», ВНИИ «ВИАМ», НИТУ «МИСиС» и «Русал».

Основные клиенты ЦАТ по этому профилю — крупные госпредприятия, предприятия из корпораций Ростех, Росатом, а в ближайшее время надеемся начать сотрудничество с Роскосмосом.

Мы работаем с большим перечнем отечественных сталей и сплавов, но также применяем и импортные, производства Германии, Англии и Китая.

Из отечественных сейчас применяем нержавеющую и инструментальную сталь, два жаропрочных никелевых сплава, кобальт-хром-молибденовый сплав, есть наработки по титановым и алюминиевым сплавам.

SLM ценится клиентами в тех случаях, когда быстро и с минимум подготовительных работ, без оснастки, требуется произвести изделия сложной конфигурации с высокими механическими характеристиками.

Особенно ценна и приходит на помощь эта технология тогда, когда прототип разработанного конструкторами проекта, соответствующий конструкторской документации, невозможно создать традиционными методами.

Конструкторско-технологическая служба

Здесь у нас работают инженеры, конструкторы, операторы наших систем.

Вы можете наблюдать процесс сканирования отливки.

Это мелкосерийный заказ одного из промышленных предприятий Воронежа.

Нам доставляют отливку детали, мы проводим ее слесарную обработку, зачистку, затем сканирование и сравнение с цифровой моделью заказчика. Так мы проверяем качество изготовления детали. Далее, мы строим карту отклонений и предоставляем ее заказчику для проведения улучшений.

Полиамидная машина EOS

Машина для лазерного спекания полиамидов. Спекание слоев материала производится в объеме заполненном не спеченным порошком, что позволяет строить модели сложной геометрии без поддержек и во всем объеме камеры.

Машина позволяет работать с такими материалами, как чистый PA 12 и смешанный с наполнителями — алюминием, стеклом, карбоном. Применение наполненных полиамидов позволяет создавать детали из спеченных дисперсных композитов, что дает повышенные физические характеристики.

Также используются материалы на основе полистирола, которыми можно печатать выжигаемые модели для литья.

ProJet 660Pro

У нас два аппарата ProJet 660Pro печатающих по технологии полноцветной 3D-печати 3DP.

Технология позволяет быстро и точно создавать цветные макеты и элементы макетов.

Stratasys Connex500

Промышленный SLA-принтер. Система работающая с жидкими фотополимерами отверждаемыми ультрафиолетом. В нем установлены две мощные УФ-лампы. Одна из самых точных систем.

Толщина слоя до 16 мкм. Обширный перечень применяемых материалов, в том числе и, например, механически подобных резине и ABS. За одну операцию можно изготовить функциональный прототип для проверки эргономики, конструктива, собираемости.

Помогает определить целесообразность заказа дорогостоящего металлического прототипа. Также применяется для изготовления высокоточных мастер-моделей для литья в силикон.

EnvisionTec Perfactory 4 Mini

Небольшой высокоточный фотополимерник с технологией DLP. Здесь вы видите изготовленный комплект выжигаемых мастер-моделей для последующего создания форм и литья металлом.

EnvisionTec Ultra 3SP

Еще одна фотополимерная машина. Отличается большей областью построения, позволяющей изготавливать больше различных прототипов и моделей для литья. На выходе получаются гладкие софт-тач поверхности. Часто применяется для изготовления оснастки для формовки элайнеров — корректирующих кап, применяемых в ортодонтии для исправления прикуса. Также аппарат используется для изготовления мастер-моделей для вакуумного литья.

Вакуумное литье

В парке оборудования ЦАТ имеется аппаратура для вакуумного литья в силикон. Недавно у нас была отдельная статья с интересным кейсом применения вакуумного литья в промышленности.

Система вакуумного литья напрямую не относится к аддитивным технологиям, но в большой степени работает с ними в связке, существенно расширяя возможности центра.

С помощью этой системы можно быстро изготавливать небольшие партии полимерных изделий для конечного использования, в том числе и сложной конфигурации.

Применяется большое количество различных материалов для литья.

Возможно создание очень сложных форм. Один из самых интересных заказов — корпус электронного устройства, дистанционного пульта для управления спецтехникой, который отливался в данную форму.

Литье заказывает очень широкий перечень клиентов. Нам пришлось открыть вторую смену по вакуумному литью. Основные заказчики — малый и средний бизнес, приборостроители, автопром, крупные предприятия.

Настольные 3D-принтеры

Мы разрабатываем, производим и продаем FDM-принтеры собственного изготовления.

Сейчас это две модели максимально простых в изучении и работе принтеров. Альфа 1 — принтер начального уровня.

Альфа 1

Закрытый акриловый корпус
Подогреваемый стол
Скорость печати: 50 мм/с
Минимальная толщина слоя: 0,03 мм
Максимальная толщина слоя: 0,3 мм
Точность позиционирования X/Y: 4 микрона
Точность позиционирования Z: 10 микрон
Область печати: 190х190х150 мм
Автокалибровка по 9 точкам

Конструктивно относительно несложный 3D-принтер. Предназначен для обучения и хоббийной печати, тем не менее, обеспечивает достойное качество моделей.

Альфа 2

Закрытый алюминиевый жесткий корпус
Два экструдера
Автокалибровка по 9 точкам
Точность позиционирования Х/Y: 4 микрон
Точность позиционирования Z: 10 микрон
Толщина слоя: 30-300 микрон
Диаметр сопла: 0.2-1.0 мм
Рабочая температура стола: 0 – 105 С°; сопла 0 – 280 С°
Разрешение печати: 30-300 микрон
Область построения: 250х250х250 мм

Более продвинутый и рассчитанный на более серьезную работу, Альфа 2 имеет закрытый корпус, для стабильной печати, и двухсопельную печатающую головку, для печати двумя материалами разного цвета или основным материалом и растворимым материалом поддержки.

Дальше идем в офис.

О перспективах

Знакомимся с председателем совета директоров группы компаний «Воронежсельмаш» Егором Кобликом.

Задаем Егору несколько вопросов о ближайшем будущем.

Расскажите пожалуйста о вашей стратегии на ближайшее время.

В ближайшие три года мы хотели бы развить те достижения, которые у нас уже есть. Речь идет о сотрудничестве с предприятиями военно-промышленного комплекса, с конструкторскими бюро, такими корпорациями как Ростех и Роснано, с которыми мы уже работаем. Помимо крупных отраслевых предприятий, хотелось бы внедрять аддитивные технологии в средний и малый бизнес, потому что этими инструментами пользуются пока не все.

Какой совет вы могли бы дать предприятиям еще не применяющим аддитивные технологии?

Просто пробовать. Пробовать печатать любыми материалами, реализовывать разные идеи, давать нам задания любой сложности, пытаться внедрять новые технологии в собственное производство.

Технологии вроде как всем известны, но мало кто готов применять их повседневно, а ведь именно для этого они предназначены. Есть целые отрасли среднего бизнеса, которые заказывают у нас различные детали с производством в 24 часа. Хотелось бы посоветовать новичкам в аддитивных технологиях не бояться вникать и заказывать как можно больше разного и интересного, ведь только такой опыт позволяет всей отрасли развиваться.

Итог

Большое спасибо государству, что организует подобные центры аддитивных технологий, дает возможность бизнесу влиться в цифровое производство. Спасибо ЦАТ «Воронежсельмаш» за то, что приняли нас и показали свой парк оборудования.

Этому центру около пяти лет, за это время оборудование серьезно шагнуло вперед по своим характеристикам и стало доступнее по цене. Это относится к таким технологиям, как SLA, SLS, FDM, в которых персональные устройства по качеству работы приблизились к профессиональным.

Если вы рассматриваете покупку таких устройств, обращайтесь в Top 3D Shop: пишите на sales@top3dshop.ru или звоните в рабочее время по номеру 8 (499) 577-03-22.