Дата публикации: 30.05.2022
Нурбердиев Асет Амангельдыевич
Магистрант: КарТУ
Научный руководитель: Никонова Татьяна Юрьевна
На современном этапе развития науки и техники, когда широкомасштабное внедрение во все области производства передовых технологий позволяет выполнять все более широкий спектр задач с помощью автоматизированных систем, с минимальным уровнем погрешности, основным средством выполнения базовых операций является 3D-технологии. На 2020 год в машиностроительном производстве, доля изделий произведенных с помощью 3D-технологий составляет 24,7% от всех изделий произведенных традиционным путем. Однако следует заметить, что например, в области литейных технологий, особенности точного и сверхточного литья, доля 3D-технологий составляет, на сегодня 76%.
Основными задачами 3D-технологий, на современном этапе внедрения в машиностроение, является наиболее эффективное использование трудовых ресурсов, максимальная производительность труда, а так же снижение издержек производства.
Технологии 3D-печати сложных промышленных образцов узлов и деталей все чаще внедряются в цепочки производств крупных промышленных предприятий [1]. В машиностроении, как наиболее продвинутой области техники, наиболее важным аспектом производства является постоянное внедрение нового оборудования и передовых решений. Постоянное совершенствование аддитивных технологий, и как основной её технологией, 3D – печати, позволяет сократить и упростить все процессы при производстве различных сложных узлов.
Например, для создания прототипа узла, при использовании обычных технологий требуется 4-5 недель интенсивной работы конструкторско-технологической группы. Следовательно при применении 3D-принтеров затраты материальных средств сокращаются в среднем в 1,5 раза.
Основной спектр задач, способных решать с помощью 3D-печати:
-
Функциональное тестирование и прототипирование различного спектра узлов машин и механизмов.
-
Печать технологических прототипов и возможных образцов для отработки конструкции.
-
Анализ и отработка технологических процессов при производстве
-
Отработка эргономичности узлов
-
Наиболее развитое направление использования 3D технологий, создание мастер-моделей для литья.
-
Анализ и разработка оснастки для станков.
-
Производство составных деталей пресс-форм для изготовления деталей из полимерных материалов.
-
Изготовление конструкций сложных пространственных форм, без применения различных и сложных систем станков.
Наиболее важными преимуществами способствующие использования технологий 3D-печати являются:
- Основным и наиболее важным преимуществом является изготовление деталей сложных пространственных форм, без применения различных операций по механической обработке.
- Использование 3D-печати позволяет значительно сократить время на изготовление. В среднем, на печать детали с размерами до 1 метра, уходит 4 часа рабочего времени. Тогда как, на изготовление точно такой же детали, с использованием обычных, общераспространенных технологий, затрачиваемое время равно 6-8 часов рабочего времени, при загрузке различных станков.
1. При использовании 3D-печати, снижается накопленная погрешность и влияния «человеческого фактора». При использовании технологий 3D-печати, возможно полностью сократить финишные операции, так как печать, позволяет получить поверхность с заданными свойствами.
2. При использовании технологии 3D-печати, возможно снижение себестоимости продукции, за счет уменьшение сроков изготовления, снижение количества использованного материала.
3. При использовании технологии 3D-печати имеется возможность использовать материалы с заданными физико-химическими свойствами, причем именно в том месте, где они необходимо.
Основными сдерживающими факторами, при внедрении технологии 3D-печати являются:
1. Наиболее важным сдерживающим фактором является высокая стоимость оборудования для печати и программного обеспечения.
2. Вторым не маловажным фактором, влияющим на сдерживание внедрения технологии 3D-печати, является отсутствие специалистов в этой области.
3. Так же, технологии 3D-печати не могут обеспечить изготовление изделий или узлов больших размеров. И как следствие, технология 3D-печати не способна конкурировать в этих условиях, при современном уровне развития.
Технологии 3D-печати отлично зарекомендовали себя в мелкосерийном и единичном производстве и доказали свою экономическую выгоду, становясь по сути, единственной технологией по изготовлению сложных узлов и деталей, без применения сложного и дорогостоящего станочного парка.
И как следствие всего вышесказанного, применение технологий 3D-печати позволяет повысить конкурентно способность машиностроительных предприятий [2].
Список литературы
-
Валетов В.А. Аддитивные технологии (состояние перспективы): учебное пособие5.- СПб.: Университет ИТМ, 2015.-С.63.
-
Горячий В.В. Повышение надежности нефтегазового оборудования применением 3D-печати// Инновации и инвестиции. – 2015.-№11.-С.150-152.