Современные аддитивные технологии в судостроении

Эта технология позволяет создавать обожженные или выплавленные мастер-модели для литья, а также прототипы различных изделий. Используется в 3D-принтерах серии 3D Systems ProJet.
CJP (Цветная струйная печать) - послойное нанесение клея на порошкообразный гипсовый материал. 3D-принтер серии ProJet x60 (ранее называвшийся ZPrinter) использует технологию гипсовой 3D-печати. В настоящее время это единственная промышленная технология полноцветной 3D-печати. С его помощью изготавливаются яркие и красочные прототипы изделий для испытаний и презентаций, различные сувениры и архитектурные макеты.
DMD (Direct Metal Deposition) - прямое напыление (материала), т.е. энергия подается и перемещается непосредственно туда, где в данный момент происходит наращивание кусков детали. Эту технологию можно использовать для создания крупных изделий сразу из нескольких сплавов или для ремонта дорогостоящих деталей, таких как лопатки турбин авиационных двигателей.
4 Внедрение аддитивных технологий

Если ранние концепции внедрения аддитивных технологий в судостроении, судомоделировании и судоремонте были апробированы, то работы по внедрению аддитивных технологий в производство с использованием металлопроката начались несколько лет назад. На сегодняшний день достигнуты некоторые успехи. Ряд изделий морской техники изготавливается по новой технологии.
Для пластмасс и полимеров, например, учебные материалы, прототипы новых продуктов и работа по привлечению внимания с помощью рекламы и выставочных образцов находятся в стадии реализации.
Однако наибольшие опасения вызывает работа с металлическими порошками. В настоящее время ведутся разработки по созданию следующих инженерных компонентов судов:
винт фиксированного шага;
корпус редуктора двигателя;
складная стойка-решетка;
корпус движителя подводного аппарата;
реактивные сопла водометных движителей с лопастными системами;
прототипы корабельных движителей.
У всех технологий есть свои плюсы и минусы. Однако существуют и препятствия для внедрения аддитивных технологий. Например:
не хватает как серьезного программного обеспечения для проектирования материалов из металлических порошков, так и технического ПО для роста;
ограниченный выбор материалов для аддитивного производства;
особенности контроля качества получаемой продукции;
отсутствие законодательной базы, регулирующей использование аддитивных технологий и материалов в промышленности. без возможности проверки подлинности самих технологий их использование для изменения конструкции деталей или применения новых материалов практически невозможно;
закрытая архитектура большинства аддитивных производств: нет возможности изменить условия процесса. Оборудование играет важную роль в аддитивных технологиях, поскольку его взаимодействие с материалами будет частично определять свойства будущих продуктов;
отсутствие альтернативных подходов к ускоренной сертификации устройств с аддитивными технологиями;
отсутствие объективного и экономически обоснованного перечня деталей и последовательности изготовления;
При переходе на совершенно новую модель производства, а не просто модификации почти всего производственного цикла, первым шагом является оптимизация конструкции для аддитивного производства. Такие прецеденты в мировой практике уже были - в 30-х годах прошлого века сварка заменила заклепки в кораблестроении, и специалистам того времени приходилось решать сложные задачи и задачи, связанные с этим, что обеспечило необходимый прогресс в мировом производстве.
Есть также серьезные проблемы с сертификацией и производственной инфраструктурой. На сегодняшний день в различных секторах мировой промышленности существуют новые технологические стандарты и сертификаты. В первую очередь это аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Технология и материалы в настоящее время не сертифицированы в РФ.
Прогнозы развития AT затрагивают все аспекты аддитивного производства.
использование гранул и порошковых материалов в 3D-печати позволяет отказаться от использования треугольников и цилиндров при изготовлении изделий;
использование углеродных (графитовых) волокон и металлических порошков улучшает механические, химические и термические свойства изделий (особенно для нефтегазовой и оборонной промышленности);
производители систем автоматизированного проектирования и моделирования (CAD, CAE) разрабатывают решения для 3D-печати. Это снижает количество ошибок при производстве продукции и повышает точность изготовления;
оптимизация характеристик и разработка AT повышают точность, скорость и качество 3D-печати;
одним из ключевых направлений развития услуги на рынке 3D-печати является аренда 3D-принтеров;
развитием станет производство 3D-принтеров, способных создавать крупногабаритные изделия с высокой точностью;
материал «Графен», известный своими физическими и электрическими свойствами, используется в производстве металлических сердечников (волокон) и аккумуляторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение можно резюмировать, что аддитивные технологии уже нашли свое применение, несмотря на то, что судостроение является консервативной отраслью с особым, отличным от смежных отраслей, путем развития. Многие российские судостроительные компании внедрили в свое производство 3D-печать. Они разрабатывают технологию, создают заготовки и оценивают применимость. За такими системами открывается будущее тяжелой промышленности в целом, желаемая автоматизация и роботизация производственных процессов, эволюционный скачок в технологиях изготовления сложных инженерных объектов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Дектярев А.В. Аддитивные технологии в судостроении и перспективы их развития. – BeauBassin (Mauritius): Lamp Academic Publishing, 2018. – 177 с 2. Зленко М.А. Аддитивные технологии в машиностроении / М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш // пособие для инженеров. – М. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» 2015. 220 с. 3. Попадюк, С. Девять шагов к созданию аддитивного центра на предприятии / С. Попадюк // Аддитивные технологии. — 2019. — № 3. — С. 24–28. 4. Нефедова, А. В. Управление серийным производством с использованием аддитивных технологий / А. В. Нефедова, С. Е. Калязина // Глобальный научный потенциал. – 2018. – №12 (93). – С. 220-222.











2