В ЮУрГУ создают компактную аддитивную систему для 3D-печати металлами

В Южно-Уральском государственном университете ведется разработка портативного 3D-принтера для печати металлических изделий. Проект выпускника кафедры оборудования и технологии сварочного производства Политехнического института ЮУрГУ Семена Кочурова призван решить проблему отсутствия в РФ компактных и мобильных аддитивных систем.

Изначально перед командой стояла задача интегрировать в конструкцию 3D принтера технологию холодного переноса металла. Внедрить технологию пока не удалось, вместо этого инженеры переформулировали цели и сосредоточились на создании надежного, рентабельного и мобильного 3D-принтера, сообщает пресс-служба вуза.

«Мы хотим создать плотный фундамент проекта. Основной упор делаем на то, чтобы прибор был компактным и интуитивно понятным в работе оператора. В нашей стране компактные 3D-принтеры по печати металлом отсутствуют. У коллег, которые занимаются подобными технологиями, установка весит две тонны! Это нетранспортабельно. Наш прототип будет весить примерно двести-триста килограмм. Его можно будет эффективно перемещать к месту ремонта деталей или в места локального производства», — рассказал Семен Кочуров.

Разработка основана на технологии электродугового наплавления металлической проволоки (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM ). Главное преимущество новой установки — возможность использования в удаленных регионах. По задумке конструкторов, принтер позволит оперативно воспроизводить или восстанавливать вышедшие из строя узлы машин, например поршни двигателей, шестерни и валы, без длительного ожидания поставок запасных частей.

«Классическая схема производства в подобных ситуациях требует заказа детали на заводе, наладки оснастки и больших вложений. Технология WAAM позволяет выращивать объект непосредственно в зоне эксплуатации. Человек создает программу, и робот печатает нужное изделие», — рассказал Семен Кочуров.

3D-принтер проектируется как полностью обособленная система. В отличие от уже существующих прототипов в других вузах, где обычно модернизируют экструзионные (FDM) 3D-принтеры и подключают внешние источники тока и газовые баллоны, инженеры ЮУрГУ намерены встроить все необходимые агрегаты внутрь корпуса. Это сделает устройство максимально автономным — купил, заправил газ и проволоку, выбрал режим печати и начал печатать.

В настоящее время проект находится на стадии создания прототипа. Размер области построения составит 100х100х100 мм. Коммерциализация разработки планируется после устранения всех технических недочетов. По оценкам команды, на доводку устройства до пригодного к эксплуатации прототипа уйдет еще полгода-год.

«На сегодняшний день портативные 3D-принтеры с использованием технологии электродугового выращивания применяют с целью изготовления сложнопрофильных деталей, которые трудно или невыгодно изготавливать традиционными методами литья или ковки. При этом студенты предлагают использовать гибридное решение, объединив процесс выращивания детали с помощью электрической дуги с последующей механической обработкой на станке с ЧПУ. Такая конструкция позволит быстро и надежно изготавливать изделия там, где невозможно обеспечить восстановление в течении двух-трех дней. Полученные студентами в стенах университета знания и умения будут реализованы в рамках данного проекта на практике — от идеи до конечного продукта, востребованного на рынке», — прокомментировал заместитель директора Политехнического института ЮУрГУ по учебной и воспитательной работе Иван Ильин.

Источник: Южно-Уральский государственный университет