Спецпредложения

Аддитивные технологии: свобода дизайна и массовая кастомизация

3 0
0
Поделиться

Аддитивные технологии(АТ) — это группа методов автоматизированного производства сложных трехмерных объектов на основе компьютерных 3D-моделей. В отличие от более традиционных субтрактивных и формовочных технологий, аддитивный способ производства предполагает изготовление конечных изделий путем послойного нанесения материала. При этом толщина каждого слоя составляет всего 0,02-0,05 мм

Аддитивные технологии(АТ) — это группа методов автоматизированного производства сложных трехмерных объектов на основе компьютерных 3D-моделей. В отличие от более традиционных субтрактивных и формовочных технологий, аддитивный способ производства предполагает изготовление конечных изделий путем послойного нанесения материала. При этом толщина каждого слоя составляет всего 0,02-0,05 мм.

Изначально аддитивные методы производства использовались для быстрого создания прототипов. По мере совершенствования технологии, расширялась и сфера ее применения. К началу 2000-х годов аддитивное производство стало использоваться для создания полнофункциональных продуктов. В последнее время многие компании, в числе которых такие гиганты индустрии как Boeing и General Electric, начали использовать данную технологию в качестве неотъемлемой части своих производственных процессов.

Современное применение аддитивных технологий

Невероятная свобода форм аддитивного производства позволяет создавать высокооптимизированные детали, которые непомерно дороги, если вообще не невозможны для изготовления с помощью других техпроцессов. При этом, несмотря на часто применяемый термин «быстрое прототипирование», сам процесс 3-Д печати совсем не быстрый. Однако этот фактор не существенен на фоне ключевых преимуществ технологии:

  • свобода дизайна и вместе с ней потенциал оптимизации формы;
  • сложность детали практически не влияет на стоимость ее изготовления;
  • короткое время выхода на рынок;
  • кастомизация продукта не оказывает существенного влияния на его цену;
  • легкость внесения улучшений;
  • снижение отходов производства в сравнении с механическими методами обработки материалов;
  • гибкое и легкое изготовление компонентов с полыми или решетчатыми конструкциями;
  • возможность начала производства без крупных капитальных вложений.

Хороший пример применения аддитивных методов производства — пластиковые воздуховоды для вертолетов. Эти детали должны быть очень легкими, иметь сложные формы и изготавливаться в ограниченном количестве(например, от 10 до 50 единиц в год).

Еще одно перспективное направление для применения аддитивных технологий, это область медицинской промышленности. Например, коллиматоры рентгеновского оборудования теперь также изготавливаются с использованием АТ методов, которые позволяют осаждать вольфрам в геометрии которую было бы невозможно сделать с помощью других процессов. Но за пределами медицинского и аэрокосмического секторов(отраслей с очень высокой добавленной стоимостью), применение технологии все еще ограничено из-за высоких затрат на необходимое оборудование и сравнительно небольших объемов выхода продукции. Эта ситуация постепенно меняется в связи с появлением новых вариантов применения аддитивного производства, которые нивелируют указанные недостатки. В частности к ним относится изготовление запасных частей для авиационной и автомобильной промышленности. Использование аддитивной технологии в этой сфере имеет огромный потенциал для экономии затрат за счет исключения необходимости изготовления и хранения сотен, иногда тысяч запасных частей, необходимых для обслуживания сложных изделий. Кроме того, запчасти напечатанные на 3-Д принтере могут быть изготовлены прямо на месте, значительно ускоряя ремонт.

Перспективы развития

Учитывая большое количество новшеств и открытий в сфере аддитивной технологии, которые разрабатываются и патентуются каждый день, нет никаких сомнений в том, что она установит стандарты для многих производственных процессов в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Дополнительный рост технологии придает открытие новых, более выгодных для использования полимеров. Как только станут доступны материалы, которые являются одновременно гибкими и прочными, даже если они тонкие, появится возможность производить потребительские товары, такие как одежда и обувь, с использованием аддитивных технологий. 

Однако развитие аддитивного производства не ограничивается только промышленностью, огромный интерес вызывает перспективная технология биопринтинга, с помощью которой можно печатать 3-Д модели из клеточной ткани с сохранением жизнеспособности и функциональности клеток из которых она состоит. Развитие технологии биопринтинга станет прорывом в области трансплантологии, кроме того ее применение очень важно в исследованиях новых препаратов с целью сокращения использования лабораторных животных.

С точки зрения общего технологического развития, есть надежда, что интеграция нейросетей, «интернета вещей» и обработчиков больших объемов данных с автоматизированным управлением аддитивным производством сможет продвинуть вперед фундаментальные изменения на том же уровне, что и паровая первая промышленная революция, массовое производство второй и электроника и распространение информационных технологий, которые характеризовали третью.

 

Поделиться

{{ count }} комментариев

Сначала интересные
Сначала новые
Подписки
Рекомендуемые статьи
Проблемы российской нефтепереработки и пути их решения
17.09.2021
Проблемы российской нефтепереработки и пути их решения
Российская нефтехимия и нефтепереработка занимает незначительную долю в экономике страны несмотря на то, что сырье...
Будущее рынка труда. Что такое Ликвидная рабочая сила?
16.09.2021
Будущее рынка труда. Что такое Ликвидная рабочая сила?
Новые технологии меняют мир, изменяются все рабочие процессы. Часть обязанностей автоматизируется или компьютеризируется....
Как устроен процесс переработки нефти
07.09.2021
Как устроен процесс переработки нефти
Нефтепереработка представляет собой процесс получения различных нефтепродуктов, прежде всего топлива. Сегодня...