Вы здесь

3D-печать – инновационный процесс производства изделий из алюминия

По прогнозам специалистов The Boston Consulting Group  в 2020 году объем рынка 3D-печати вырастет в трехкратном размере по сравнению с 2015 годом.

Использование 3D-печати получило название аддитивные технологии. По прогнозам, у этих технологий в будущем будут феноменальные перспективы. Аддитивные технологии - это технологии, с которыми, в будущем, специалисты связывают развитие научно-технического процесса во многих областях. Для того, чтобы 3D-печать стала массовым явлением в алюминиевой промышленности, необходимо решение целого ряда задач.

Несомненным плюсом данных технологий является то, что при производстве готовое изделие формируется за счет присоединение объема материала уже к существующим слоям, в отличие от технологий вычитающих, где окончательная геометрия формируется за счет удаления объема материала из начальной заготовки. Появляется возможность получать из порошкового продукта новые структуры, со специфической геометрией, которые позволяют по новому проектировать конструкции, выполненные из алюминия.

На сегодняшний день конструкции из алюминия по прочности мало отличаются от изделий из других материалов, но для их производства требуется гораздо меньше материала.  Компания Airbus,  провела оценку ряда деталей, выяснив, что такого рода оптимизация помогает сохранить функциональные характеристики, но снизить вес деталей от  30  до 50%. Эти показатели позволяют говорить о том, что 3D-печать – это сберегающая технология.

Аддитивные технологии сегодня - это эксклюзив, поскольку стоимость материалов и оборудования достаточно высока. Но, как только производители смогут найти решение как обеспечить объективную цену на порошки и оборудование, эти продукты непременно займут свою нишу в производстве изделий из алюминия. Также фактором, замедляющим процесс внедрения 3D-печати, является размер камер для производства деталей, который, возможно будет устранить путем  технологий печати проволокой. Также при послойной печати печать массивных деталей может занимать несколько часов, что позволяет говорить о необходимости решения временной проблемы при массовом производстве. Однако, если речь идет о штучном производстве 3D-печать позволяет, наоборот ускорить процесс в десятки раз. При наличии всех этих задач, аддитивные технологии, в настоящее время эффективны для получения эксклюзивной геометрии и  ускорения материалосберегающих процессов.

Сейчас процесс развития аддитивных технологий направлен на производство демонстрационных экспонатов (радиаторов, кронштейнов), а также, в самое ближайшее время будет иметь место изготовление корпусов, крепежей, рамного остекления, алюминиевых перегородок. Минимизация производства связана небольшим размером оборудования для изготовления изделий. Одним из решений данной задачи является направление печати проволокой, позволяющее изготавливать наиболее крупные детали. Как, например, в Голландии из стальной проволоки два робота напечатали мост через реку.

Начало 2017года  ознаменовалось для компании Volkswagen печатью двигателя из алюминиевого сплава, который  успешно прошел испытания, выдержав конкуренцию со стальным аналогом.

В России использование алюминиевых порошков приравнивается не более, чем к одной тонне в год (в сравнении с мировым объемом в несколько сотен тонн), это связано с большим количеством проводимых исследований в области данной инновации. Более 50 лет ОК РУСАЛ  работает с алюминиевыми порошками различного типа и назначения. Компания, впервые получила партию сферического порошка марки AlSi10Mg в 2015 году, который заслужил положительные отзывы от самых известных производителей установок 3D-печати. С 2017 года РУСАЛ разрабатывает в содружестве со специалистами  МИСиС и ВИЛС уникальную серию сплавов для 3D-печати. Главным условием этого проекта является формирование более низкой стоимости, по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами, и сохранение основных качественных характеристик  алюминиевых изделий (в том числе алюминиевых перегородок, профилей для изготовления фасадного остекления и т.д.).