Китайский рекордсмен: трехмерный принтер, печатающий шестиметровые модели

24 Февраля 2014
4059
0

Друзья, небольшое вступление!
Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта!
Подробнее >>>

Аэрокосмическая отрасль стала важным рынком для трехмерной печати. Boeing использует технологии аддитивного производства для создания вентиляционных систем, используемых как на военных, так и на гражданских летательных аппаратах. Boeing использует 30 напечатанных деталей в системе охлаждения бортового оборудования роскошного самолета Dreamliner. Эти воздухопроводы отличаются сложной геометрической формой, ранее требовавшей сборки из нескольких деталей. Благодаря 3D-печати подобные детали можно производить целиком, сберегая время и деньги – от 25 до 50%.

Будучи крупнейшей страной-производителем в мире, Китай осознает важность развития технологии 3D-печати. В частности, рассматривается роль трехмерной печати в модернизации авиастроительной отрасли.

С 2001 года в Китае ведется разработка технологий лазерной 3D-печати, способной создавать структурные элементы из титановых сплавов.

Главный конструктор J-15 Сун Конг рассказал, что 3D-прототипирование широко используется в разработке и постройке боевых самолетов, от J-16 и до истребителя нового поколения J-31. Прототип новейшего истребителя корабельного базирования, успешно прошедший первые испытания в октябре и ноябре 2012 года, имеет конструкцию, частично состоящую из напечатанных титановых деталей – особенно это касается элементов, подверженных критическим нагрузкам, как, например, носовая стойка шасси.

Напечатанная крупногабаритная титановая деталь истребителя J-20 или J-31

Эксперт в области авиационного материаловедения Ванг Хуамин утверждает, что в Китае имеются мощности, позволяющие напечатать раму лобового стекла для авиалайнера C-919 всего за 55 дней при стоимости менее 200 тысяч долларов. Для сравнения, европейские производители тратят как минимум 2 года и 2 миллиона долларов на аналогичную задачу, используя традиционные методы производства.

Команда Ванга из Бейханского университета создала самый большой трехмерный принтер в мире на сегодняшний день. Разработчики использовали технологию быстрого прототипирования для производства цельных несущих элементов и носовой стойки шасси самолетов типа C919.

Ученые Бейханского университета изобрели новый ряд технологий 3D-печати и программного обеспечения, позволяющих преодолеть целый ряд трудностей, включая деформацию материалов, возникновение трещин и др. Кроме того, лазер высокой мощности плавит металлический материал при температуре в несколько тысяч градусов Цельсия, требуя отсутствия кислорода и азота в рабочей камере принтера.

Традиционный подход предусматривает постройку большой вакуумной камеры, содержащей рабочее оборудование. Исследователи разработали новое оборудование, позволяющее обойтись защитными камерами размером чуть больше печатаемых деталей. Такое оборудование более удобно в эксплуатации, легче в обслуживании и дешевле.

Некоторые из комплексных структурных элементов из титанового сплава, произведенные Бейханским университетом, были разрешены к использованию на АЭС, в конструкциях космических аппаратов и ракет.

Ученые Северо-Западного политехнического университета Китая (NPU) принялись за исследования в области лазерного аддитивного производства (LAM) в 1995 году. Исследователи сделали упор на достижение отличных механических свойств напечатанных металлических деталей за счет тщательного контроля микроструктур используемых материалов. В качестве материалов используются титановые и жаропрочные сплавы, а также нержавеющая сталь.


В 2013, NPU использовал технологию лазерного спекания для создания пятиметрового центрального лонжерона крыла для пассажирского авиалайнера Comac C919, завершение разработки которого планируется в 2014 году, а начало коммерческой эксплуатации – в 2016. Литая деталь весит около 1607кг, в то время как напечатанная методом лазерного спекания – всего 136кг, что позволяет достигнуть экономии материалов порядка 91,5%. Как показали испытания, напечатанные детали обладают повышенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с литыми частями.

Большой 3D-принтер с диаметром изготовляемых моделей 1,8м

Как утверждает Ванг Хуамин, китайские наработки по технологиям крупногабаритной 3D-печати уже опережают американские аналоги. В 2011 году команда разработчиков из Научно-технологичесого университета Хуаджонга разработали устройство выборочного лазерного спекания с рабочей зоной в 1200мм x 1200мм.

В июне 2013 года ученые Даляньского технологического университета совместно с разработчиками из компании Unit Science and Technology Development Co. Ltd. спроектировали лазерный 3D-принтер, способный печатать объекты размером до 1,8м в каждой плоскости. Благодаря уникальной технологии «контурного сканирования» принтер позволяет сократить время обработки на 35% и снизить стоимость печати на 40% по сравнению с другими лазерными трехмерными принтерами. Этот лазерный 3D-принтер может применяться для создания литейных форм, используемых в производстве больших промышленных прототипов сложной геометрической формы.

Самый большой 3D-принтер в мире, способный создавать шестиметровые объекты

В ноябре 2013 года компания Nanfang Ventilator Co., Ltd анонсировала предстоящий ввод в эксплуатацию своего самого большого 3D-печатающего устройства. Проект станет воплощением идеи создания самого большого 3D-принтера в мире, предназначенного для производства конечных продуктов и оборудования. Начало эксплуатации 3D-принтера намечено на конец февраля 2014 года.

Согласно компании, габариты устройства составляют 28 метров в длину, 23 метра в ширину и 9,5 метров в высоту. Принтер способен печатать металлические объекты диаметром до 6 метров и весом до 300 тонн.

Использование трехмерной печати дает целый набор преимуществ, включая экономию времени и средств, повышение технических характеристик готового продукта и др. Новые технологии пригодны к использованию в производстве деталей для ядерной, энергетической, нефтехимической отраслей, кораблестроения и других видов промышленности.

В числе подходящих материалов для печати высокоуглеродистая, низколегированная и нержавеющая сталь. Низколегированные продукты в основном используются в ядерной и энергетической промышленности, включая реакторы. Высокоуглеродистая сталь предназначена для производства деталей, используемых в тепло- и гидроэнергетике.

Спецификации производимых объектов:

Диаметр: 2100мм ~ 6000мм
Толщина: ≤ 800мм
Длина: ≤ 10000мм
Максимальный вес: ≤ 300 тонн

Достижения в области 3D-печати позволят китайским предприятиям добиться прогресса в производстве литейных и штамповочных форм, улучшить экономические показатели и укрепить позиции на международном рынке.

Согласно прогнозам Ассоциации производителей трехмерных печатных продуктов Китая, национальный рынок трехмерной печати вырастет до 1,65млрд долларов к 2016 году, что превысит показатели 2012 года в десять раз. Если прогноз окажется верным, у Китая будет возможность обогнать США и занять лидирующую рыночную позицию.

В краткосрочной же перспективе, 3D-печать не сможет полностью заменить традиционные методы обработки и производства. Технологии лазерной трехмерной печати лучше подходят для производства высококачественных, дорогих деталей, в то время как традиционные методы лучше подходят для массового производства.

Статья подготовлена для 3dtoday.ru

Данная новость перенесена в архив новостей.

Следите за развитием технологии в блогах пользователей 3D-принтеров.
Самые интересные новости индустрии 3D-печати теперь расположены в новостных блогах.
24 Февраля 2014
4059
0

Написать комментарий

Последние распечатанные 3D модели

Thirteen
Распечатано на: Anet A6
vin4ester
Распечатано на: Prusa i3

Новые 3D-модели

Катушка D70 mm. на подшипниках с трещоткой.
igorexa161rus
Катушка D70 mm. на подшипниках с...Катушка D70 mm. на подшипниках с трещоткой.
Коплер/муфта для блендера  HB700000 (Seb,Moulinex,Tefal)
chus
Коплер/муфта для блендера HB700...Коплер/муфта для блендера HB700000 (Seb,Moulinex,Tefal)
Форма для печенья "Колокольчик" 12 см.
DonKOS
Форма для печенья "Колоколь...Форма для печенья "Колокольчик" 12 см.
Шестерни главного привода токарного станка "Корвет 401"
vladchis
Шестерни главного привода токарн...Шестерни главного привода токарного станка "Корвет 401"