Применение аддитивных технологий в машиностроении для изготовления формообразующей оснастки

Автор: М. А. Дремухин, В. Н. Наговицин

Журнал: Космические аппараты и технологии.

Рубрика: Новые материалы и технологии в космической технике

Статья в выпуске: 1, 2022 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается процесс применения аддитивных технологий при изготовлении крупногабаритной формообразующей оснастки. Предполагается сократить сроки изготовления и трудозатраты рабочих путем применения нетрадиционных технологических систем при изготовлении модели формообразующей оснастки, которая имеет качественно новые свойства и возможности, а также существенно повышает уровень автоматизации и интенсификации производственных процессов. При проектировании технологического процесса необходима высокая информационность и компьютеризация, определенный уровень электрификации и энергообеспечения, поэтому проектирование новых технологий базируется на рациональных технологических процессах с использованием накопленного опыта и нового системного подхода, разработанного на единстве технологий проектирования производства с помощью CAD/CAE/CAM систем. За основу изготовления формообразующей оснастки был принят экструзионный метод трехмерной печати по технологии FDM (Fused Deposition Modeling) с применением нового модифицированного материала марки PA12CF. Данный материал представляет собой композитный пластик из полиамида-12, армированный углеродными волокнами. Применение аддитивных технологий с использованием современного компьютерного моделирования, в основе которого лежит единство технологических систем, является актуальной задачей. Данные технологические системы позволят значительно повысить производительность, сократить занимаемые оборудованием производственные площади, уменьшить длительность производственного цикла, сократить число рабочих, занятых в производстве, и осуществить возможность перехода к технологиям, не требующим конструкторской документации в бумажном виде. Вместе с тем аддитивные технологии являются открытыми к дальнейшему их развитию и имеют большой потенциал эволюционировать и модифицироваться в соответствии с изменяющимися внешними условиями на рынке труда.

Еще

Формообразующая оснастка, 3D-модель, аддитивные технологии, 3D-печать

Короткий адрес: https://sciup.org/14121728

IDR: 14121728   |   УДК: 62:004.925.8   |   DOI: 10.26732/j.st.2022.1.03

Application of additive technologies in mechanical engineering for production of form-forming riggings

The article discusses the process of using additive technologies in the manufacture of formbuilding equipment. It is supposed to reduce the manufacturing time and labor costs of workers by using non-traditional technological systems in the manufacture of the form-building equipment’s model, which has qualitatively new properties and capabilities and also significantly increases the level of automation and intensification of production processes. When designing a technological process high information and computerization, a certain level of electrification and energy supply are required, therefore, the design of new technologies is based on rational technological processes, using accumulated experience, and a new system approach developed on the basis of the unity of production design technology using CAD/CAE/CAM systems. The extrusion method of three-dimensional printing using the FDM technology with the use of a new modified material of the PA12CF brand was adopted as the basis for the production of form-building equipment. This material is a polyamide-12 composite plastic reinforced with carbon fibers. The use of additive technologies using modern computer modeling based on the unity of technological systems is an urgent task. These technological systems will significantly increase productivity, reduce the production area occupied by equipment, reduce the duration of the production cycle, reduce the number of workers employed in production, and make it possible to switch to technologies that do not require paper-based design documentation. At the same time, additive technologies are open to their further development and have great potential to evolve and be modified in accordance with the changing external conditions on the labor market.

Еще

Список литературы Применение аддитивных технологий в машиностроении для изготовления формообразующей оснастки

  • Зленко М. А., Попович А. А., Мутылина И. Н. Аддитивные технологии в машиностроении: учеб. пособие, 2013. С. 4–35.
  • Смирнов В. В., Барзали В. В., Ладнов П. В. Перспективы развития аддитивного производства в российской промышленности // Опыт ФГБОУ УГАТУ. Новости материаловедения. Наука и техника. № 2 (14). 2015. С. 23–27.
  • Курынцев С. В., Нагулин К. Ю., Горунов А. И. Аддитивные технологии третья индустриальная революция // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. С. 39–44.
  • Kuryntsev S. V. The influence of pre-heat treatment on laser welding of T-joints of workpieces made of selective laser melting steel and cold rolled stainless steel // Optics & Laser Technology. 2018. pp. 59–66.
  • Зотов О. Ю., Фролов Д. А. Особенности метода изготовления изделий путем послойного наплавления материала // Ученый XXI века. 2016. № 1 (14). С. 7–11.
  • Дремухин М. А., Наговицин В. Н. Разработка и моделирование неметаллической формообразующей оснастки для изготовления полимерных композиционных рефлекторов спутниковых антенн // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 183–190.
  • Валетов В. А. Аддитивные технологии (состояние и перспективы): учеб. пособие. СПб. : Университет ИТМ, 2015. С. 63.
  • Gajdos I., Slota J. Influence of Printing Conditions on Structure in FDM Prototypes // Tehnicki Vjesnik. 2013. no. 20 (2). pp. 231–236.
  • Зленко М. А., Нагайцев М. В., Довбыш В. М. Аддитивные технологии в машиностроении: пособие для инженеров. М. : ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. 220 с.
  • Кушнир Н. В., Кушнир А. В., Геращенко А. М., Тыртышный А. В. История и технологии трехмерной печати // Научные труды КубГТУ. 2015. № 5.
  • Barnatt C. 3D-Printing: The Next Industrial Revolution. Explaining The Future.com, 2013. 276 p.
  • Evans B. Practical 3D-Printers: The Science and Art of 3D Printing. Apress, 2013. 332 p.
  • Larson H., Kurman M. Fabricated: The New World of 3D-Printing. Wiley, 2013. 280 p.
  • McMahon C. 3D-Printing: Second Edition. Imagine Publishing Ltd., 2013. 116 p.
  • Sheppard K. 3D-Printing. Tebbo, 2012. 174 p.
Еще