Фото 1 из 3
В датском офисе компании Grundfos работает лаборатория 3D-печати, где исследуются возможности аддитивных технологий для производства насосного оборудования. По мнению инженеров компании, с помощью этого метода можно будет выпускать насосы, которые будут превосходить даже самые совершенные и качественные современные аналоги.
3D-печать стремительно набирает популярность. Технология появилась еще в 1980-х годах, а в 2018 году ее использовали уже 40% глобальных промышленных компаний в мире. Это вдвое больше, чем в 2017 году. Согласно прогнозам, к 2030 году методом 3D-печати будет выпускаться 2/3 всей продукции в мире.
Суть метода заключается в послойном нанесении материала, из которого должна быть изготовлена деталь, и придании заготовке нужной формы в соответствии с 3D-моделью. Можно сказать, что изделие «выращивают».
Сегодня с помощью 3D-печати создают самые разные вещи. В первую очередь это функциональные детали, на долю которых приходится треть всей продукции, выпущенной аддитивным методом. Среди других примеров — электронные схемы, одежда, мебель и даже еда. Уже есть первые дома, «построенные» таким способом, и даже автомобили, некоторые из которых «напечатаны» сразу и целиком. Большое распространение технология получила в медицине. С её помощью создают искусственные ткани органов, кровеносные сосуды, протезы.
Совершенный насос
Инженеры GRUNDFOS занимаются разработками в области аддитивного производства уже больше 11 лет. В компании считают, что с помощью этой технологии можно выпускать насосы, которые будут превосходить даже самые совершенные и качественные современные аналоги.
Качество и свойства изготовленных таким способом изделий намного превосходят те, которые можно получить обычным путем. В частности, благодаря изотропии и точной геометрии 3D-принтер позволяет выпускать идеально сбалансированные рабочие колеса насосов, что повышает их КПД и надежность, увеличивает срок службы.
Аналогичными соображениями руководствуются, например, производители авиационных двигателей, которые используют 3D-печать для формирования лопаток реактивных турбин.
Еще одно из преимуществ технологии — скорость. «Сейчас даже самый сложный прототип с помощью 3D-печати можно изготовить всего за четыре-пять часов. Двадцать лет назад нам бы потребовалось на это четыре-пять дней, тридцать лет назад — четыре-пять недель. Это существенно ускоряет процесс разработки и доводки нового оборудования», — говорит Максим Семенов, руководитель отдела продуктового менеджмента Департамента промышленного и бытового оборудования GRUNDFOS.
Единственным недостатком, по мнению специалиста, пока остается все еще довольно высокая себестоимость аддитивного производства. Но сейчас разрыв уже не настолько критичен, как в прошлом, и с каждым годом он сокращается.
К тому же 3D-принтеры абсолютно безотходны, так как используют только строго необходимое количество исходного сырья. Если в процессе производства всё же образуются какие-то отходы или излишки, то они легко могут быть пущены в дело повторно.
3D-печать идет в серию
До недавнего времени аддитивные технологии в GRUNDFOS использовали только при создании прототипов нового оборудования. Все изменилось 1 сентября 2018 года, когда на предприятии компании в Дании была открыта новая AM-лаборатория (от additive manufacturing — «технология послойной печати»). Здесь в числе прочего идет интенсивная работа по адаптации 3D-печати для нужд серийного производства.
Исследования ведутся в разных направлениях, с применением различных материалов: полимеров, пластиков и металлов. Для этого в лаборатории установлено несколько 3D-принтеров с разными технологиями печати.
Один из них использует инновационную методику лазерного спекания SLM (selective laser melting). Принтер формирует деталь из тонкого металлического порошка путем лазерного наплавления новых его слоев на основу.
Управляет установкой программный комплекс, работающий с цифровыми трехмерными CAD-моделями. Система позволяет с высокой точностью создавать как отдельные металлические детали, так и сложные неразборные узлы, меняющие геометрию в процессе эксплуатации.
Не меньше внимания в лаборатории уделяют исследованию возможностей производства деталей из полимерных материалов — например, рабочих колес для некоторых моделей насосов. Каждое колесо, изготовленное на 3D-принтере, состоит примерно из четырехсот слоев, один за другим нанесенных на заготовку.
Источник: c-o-k.ru
