10 лучших российских кейсов внедрения 3D-технологий

В этом материале собраны самые интересные российские кейсы, наглядно демонстрирующие выгоду от применения аддитивных технологий и 3D-сканирования в различных отраслях, в том числе в автомобилестроении, авиакосмической и нефтехимической промышленности, строительстве, ювелирном деле. Эти проекты выполнены экспертами компании iQB Technologies и ее отечественными партнерами.

Прорыв в российском двигателестроении: камера сгорания напечатана на 3D-принтере

Проект Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева

Задача

Оптимизация и испытания камеры сгорания малого газотурбинного двигателя ТА-8, используемого в качестве вспомогательной энергетической установки самолета ТУ-134, в рамках проекта Самарского университета в партнерстве с ведущими предприятиями двигателестроительного комплекса.

Решение

Изготовление элементов камеры сгорания на аддитивной установке SLM 280HL из порошков отечественного производства. Перед началом испытаний напечатано около ста опытных образцов, изучены их структура и механические свойства при использовании разных режимов селективного лазерного плавления.

Результат

Сроки изготовления сокращены до одной недели вместо шести месяцев при традиционном производстве. Получены характеристики, соизмеримые с возможностями классических технологий, а в ряде случаев превышающие их. Университет может производить тридцать новых двигателей в год для использования в беспилотных летательных аппаратах и автономных энергоустановках.

Контроль геометрии конструкции мостовой секции

Проект iQB Technologies для АО «Мостострой-11» (Тюмень)

Задача

Контроль каждой секции моста на отклонения геометрии, 3D-сканирование элементов моста непосредственно в цеху.

Решение

Использование наземного лазерного 3D-сканера FARO Focus S150 и программного обеспечения для контроля геометрии Geomagic Control X.

Результат

Повышение точности сборки и высокая достоверность данных с погрешностью модели всего 1,6 мм. Cнижение вероятности ошибок, связанных с человеческим фактором. Возможность выполнения проверки всех узлов конструкции, а не только отдельных элементов. Более высокое качество контрольной операции: благодаря цифровой модели можно отследить гораздо больше размеров и параметров. Возможность оценки плоскостности листа или перпендикулярности одного объекта относительно другого, что невозможно при использовании традиционных методов измерений. Время проверки секции: 1 час 20 минут. Модель содержит 14,5 млн точек.

Обратное проектирование картера трансмиссии

Проект iQB Technologies

Задача

Восстановление технической документации картера сцепления раритетного автомобиля.

Решение

Проведено 3D-сканирование объекта размером 250х550х100 мм с точностью 0,1 мм, затем в программном обеспечении выполнен реверс-инжиниринг. В проекте задействованы 3D-сканер Creaform HandySCAN 3D и программный продукт Geomagic Design X.

Результат

3D-сканирование заняло двадцать минут, данные представлены в файле STL. На обратное проектирование затрачено десять часов, в результате получена твердотельная модель (формат файла: STEP, IGES, SAT, X_T, и т. д.).

Рабочее колесо насоса, устойчивое к деградации

Проект АО «Воронежсинтезкаучук» (входит в состав холдинга «СИБУР»)

Задача

Оптимизация рабочего колеса центробежного насоса, изготовленного из нержавеющей стали и быстро выходящего из строя под воздействием прокачиваемой жидкости.

Решение

С помощью 3D-сканера и CAD-систем спроектирована 3D-модель для выверки геометрических размеров. На основе 3D-модели по технологии селективного лазерного спекания (SLS) полиамидного порошка изготовлено рабочее колесо.

Результат

В отличие от изделия из нержавеющей стали, в пластиковом колесе деградации не наблюдается. Новое колесо обеспечивает те же рабочие показатели, что и оригинальное.

Контроль законцовки хвостового оперения самолета

Проект iQB Technologies

Задача

Фиксация качества восстановления законцовки хвостового оперения самолета Airbus в виде отчета о нарушениях симметричности геометрии.

Решение

С помощью Creaform HandySCAN 3D проведено 3D-сканирование объекта размером 1650х850х1250 мм с точностью 120 микрон, затем в программном обеспечении Geomagic Control X выполнен контроль отклонений геометрии.

Результат

Процесс 3D-сканирования занял три часа, в результате создана высокополигональная 3D-модель законцовки хвостового оперения самолета в формате STL. За три часа получен отчет контроля симметричности отклонений законцовки хвостового оперения с максимальным отклонением 12 мм.

Изготовление декоративного барельефа

Проект TWIZE

Задача

Произвести элемент отделки стен — объемный барельеф для литья гипса через силикон. Габариты модели: 280х144х64 мм.

Решение

3D-печать из белого фотополимера Formula W на аддитивной установке по технологии лазерной стереолитографии ProtoFab SLA600 DLC.

Результат

Изготовлена мастер-модель, пригодная для создания силиконовой формы и получения гипсовой копии. Толщина слоя: 100 микрон. Быстрое выполнение проекта: 3D-печать элемента заняла всего восмь часов.

Вторая жизнь кольца и броши

Проект iQB Technologies

Задача

Создание цифровых копий ценных ювелирных изделий, найденных при археологических раскопках.

Решение

Оцифровка кольца и броши с помощью стационарного 3D-сканера Solutionix D700, обратное проектирование в программном обеспечении EZscan.

Результат

3D-сканирование украшений и получение цифровых 3D-моделей высокой точности с погрешностью, не превышающей 10 микрон, что в десятки раз тоньше человеческого волоса.

Мастер-модели изделий напечатаны на фотополимерном 3D-принтере и переданы в ювелирную мастерскую для отливки из драгоценных металлов. В результате получены изделия, максимально похожие на найденные при раскопках. Таким образом, исторические ценности обрели вторую жизнь в виде украшений, точно воссозданных благодаря современным технологиям 3D-сканирования и 3D-печати. Весь процесс от сканирования до получения литейных моделей занял лишь пять часов.

Создаем форму для отливки за неделю

Проект iQB Technologies

Задача

Создание эталонной детали (корпуса тормозных приборов ЖД) на основе цифровой модели для последующей отливки реального изделия.

Решение

Оцифровка исходного изделия 3D-сканером Creaform HandySCAN 3D, реверс-инжиниринг в программно обеспечении Geomagic Design X, 3D-печать моделей из фотополимера и воска.

Результат

Сокращение сроков производства при изготовлении опытных образцов и мелкосерийных деталей с года или полугода до одной недели, экономия значительных средств на изготовление формы. Возможность создания изделий с геометрией любой сложности и, при необходимости, быстрой оптимизации конструкции в программном обеспечении.

Реставрация фасада здания санатория

Проект TWIZE

Задача

Проведение реставрации внешнего и внутреннего фасадов здания санатория в городе Кисловодске. Габаритные размеры объекта 3D-сканирования: 70000х80000х23000 мм.

Решение

3D-сканирование внешнего и внутреннего фасадов с помощью лазерного 3D-сканера FARO Focus S150, формирование облака точек с совмещением внешней и внутренней части здания в программном обеспечении FARO SCENE.

Результат

Получено облако точек фасадов здания с установками сканера, размещенными в единой системе координат. Точность данных сканирования: 5 мм. Количество установок сканера: 103. Время сканирования: один день.

Контроль геометрии корпуса автобуса

Проект iQB Technologies

Задача

Контроль конечного изделия на соответствие технической документации. Контроль технологической оснастки, которую ввиду больших габаритов невозможно проконтролировать традиционными средствами измерения.

Решение

3D-сканирование готового изделия и технологической оснастки с помощью 3D-сканера Surphaser, сравнение полученных моделей с CAD-моделями в программном обеспечении Geomagic Control X.

Результат

Создание метрологического отчета, показавшего наличие проблем геометрической точности в технологической оснастке.

Материал опубликован с разрешения компании iQB Technologies 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.