3D-печать и аддитивные технологии

Скорость и сокращение издержек

Радикально сокращается путь от замысла до готового изделия так как не нужно разбивать процесс производства на отдельные технологические операции. Достаточно подготовить 3D модель, по которой создается управляющая программа для 3D печати.

3D печать не требует переналадки оборудования или изготовления оснастки, поэтому время и трудоемкость изготовления макетов или прототипов существенно сокращается.  

Возможность реализовать самые смелые дизайнерские идеи

Возможна печать цельных изделий с любыми сложными формами

Безотходное производство

Отходы, которые возникают в процессе 3D-печати (неудавшиеся изделия при отработке технологии, макеты, остатки материла и т.д.) легко перерабатываются обратно в гранулы и могут быть добавлены в первичное сырье. Макеты и подобные неответственные изделия могут производится целиком из вторичного сырья.

Промышленные принтеры, работающие с термопластичными материалами, чаще всего используют одну из двух технологий – FDM (Fused Deposition Modelling) или FGF (Fused Granular Fabrication). Печать изделия осуществляется путем нанесения расплавленного термопластичного полимера, слой за слоем. Разница между технологиями определяется лишь формой исходного материала: FDM требует его в виде нити или прутка – филамента, а FGF – в виде гранул. 

Обычно гранулы заметно дешевле филамента. В то же время механизмы подачи материала, использующие гранулы, значительно сложнее и дороже, но имеют производительность на порядок выше. Для печати мелких изделий, с максимальным размером до полуметра, преимущественно используют технологические решения на основе FDM, а для печати крупных – на основе FGF.

Печатающую голову FGF чаще всего устанавливают на промышленные роботы. Если робот установить на линейные направляющие – трек, то линейный размер печатаемого изделия может достигать десятков метров.

Для преодоления новых вызовов в области аддитивных технологий и качественного выполнения производственных задач, стоящими перед Компанией, специалистами НПК МСА был разработан гибридный роботизированный технологический комплекс (РТК) для 3D-печати и последующей механической обработки напечатанных изделий.

Роботизированный комплекс имеет полезный объем построения 10х2,5х2,5 м и включает в себя: 

• станину с рельсовыми направляющими, по которой перемещаются манипуляторы вдоль оси Y;
• два установленных на подвижных платформах промышленных робота-манипулятора;
• сменные исполнительные органы (экструдер или фрезерная головка), размещённые на манипуляторах.

Главный исполнительный орган при 3D-печати – экструдер – включает в себя несколько устройств, таких как: печатающая голова, блок управления, сушильная камера, система патрубков для подачи гранул. Слаженная работа всех компонентов системы обеспечивает непрерывный процесс печати с высокой стабильностью характеристик конечного изделия.

Для достижения точной геометрии и требуемого качества поверхности изделия, процесс изготовления может включать в себя механическую обработку на этом же РТК. Для этого используется другой исполнительный орган РТК – фрезерная головка (шпиндель).

Конструкцией РТК предусмотрена возможность объединения 3D-печати и фрезерования в один автоматизированный процесс. Пока один робот-манипулятор занят процессом печати, второй робот может производить процесс механической обработки этой детали с использованием фрезерной головки, что ускоряет процесс производства, позволяя вести серийный выпуск продукции.

Для решения технических задач, стоящих перед НПК МСА, используются следующие термопласты: 

• полиэтилентерефталат-гликоль (PETG или ПЭТГ); 
• поликарбонат (PC);
• полиамид 6/66 (PA, нейлон);
• полипропилен (PP);
• различные виды фотополимеров;
• и другие.

Перечень используемых материалов постоянно расширяется.

• расширение номенклатуры выпускаемых изделий;
• освоение новых видов аддитивных технологий;
• исследование новых материалов для 3D-печати;
• внедрение аддитивных технологий в основной производственный процесс;
• разработка нового оборудования.

Уже производятся:

• матрицы для автоматической выкладки ПКМ или вакуумной инфузии, формы для литья;
• корпусные изделия для радиоэлектроники;
• корпуса стоек управления ЧПУ;
• пультовые конструкции.

 В 2024 году НПК МСА запускает производство:

• форм для изготовления корпусов малогабаритных судов;
• матриц для литья двухкомпонентных пластиков;
• несъёмных формообразующих конструкций для последующей выкладки стекло/углеволокон.
• будет введен в эксплуатацию портальный гибридный станок 3D печать + 5-ти осевая фрезерная обработка. Рабочий объем 6х2х2 метра.  

 

Новые технологии требуют не только нового оборудования, но и новых знаний. "НПК Морсвязьавтоматика" такими знаниями располагает и способна обеспечить поставку не только готовых изделий, но и оборудования для их производства. Специалисты компании всегда готовы

• провести комплексный анализ потребностей заказчика;
• разработать и произвести оборудование, параметры которого максимально соответствуют его запросам;
• доставить оборудование к месту установки;
• осуществить монтаж, пуско-наладку и обучение персонала;
• обеспечить гарантийное и постгарантийное обслуживание.