Кроме как печатать
Ну что вот есть за пределами печати, связанное с аддитивными технологиями?
Просто взять и напечатать это самый начальный уровень понимания при взгляде на 3D принтер. Попробую расписать сопутствующее (для печати металлами, PBF технологии).
Методы анализа и контроля процессов печати
Сейчас для контроля процессов печати используют контроль с помощью съёмки в оптическом и ИК диапазонах. Требуются новые системы для наблюдения за процессом печати, новые методики. Это относительно новая область анализа и контроля и здесь много интересного в плане разработки. Это и нанесение порошков, контроль процсесса печати, работа с уже напечатанными слоями.
Кроме этого, пока нет адекватных методов анализа и контроля отдельных слоёв в процессе печати порошками. Что происходит в слое порошка. Равномерен ли он? Правильно ли проходит процесс печати, не образуется ли пор и других дефектов под поверхностью? Пока это направление пустое. Это довольно сложные методы анализа и контроля, особенно, учитывая большое число слоёв, необходимого для создания изделий.
И здесь есть и коммерческий интерес для разработчиков таких технологий. Т.к. рынок 3D печати активно развивается, есть множество игроков. А всё сложное оборудование создается из множества подсистем и их кто-то должен разрабатывать и производить.
Методы анализа и контроля готовых изделий
Здесь есть всевозможные методы неразрушающего контроля, вроде рентгеновской томографии. Но эти методы имеют на настоящее время низкую разрешающую способность. Конечно, можно поставить 3D принтер на ускоритель, но не ускоритель на завод, хотя есть и такие направления работы.
Разработка новых методов изучения внутренней структуры изделий, анализа и контроля их на предприятиях пока остаются интересными задачами.
Тут уже совершенно отдельные устройства, но их кто-то должен разрабатывать.
Разработка новых материалов
Современная технология работает где-то с 5000 тысячами сплавов. Ещё неизвестно сколько сплавов находится в пространстве нетехнологичных сплавов, т.е. тех, с которыми сейчас сложно или невозможно работать. Есть всевозможные перспективные сплавы вроде высокоэнтропийных сплавов, аморфных металлов, сплавов которые могут возникать только в процессе печати и т.д.
Реальное число сплавов с которыми сейчас работают в 3D печати около 30-35 марок. Реально чуть больше, но в основном это эпизодическое их использование с экспериментальными целями.
Сюда попадает и разработка порошков таких сплавов (для 3D печати нужны порошки), методик печати, испытания и т.д.
И это аналогично требует использования 3D принтеров.
Испытания и контроль
Для принятия решения о использовании того или иного сплава нужны данные о характеристиках изделий из него. Для этого проводятся различные испытания. Образцы разрывают на специальных устройствах, трут, подвергают циклическим нагрузкам, испытывают при разных температурах и давлениях, проверяют долговременную стабильность. Изучают как могут.
Прямо вот сейчас специализированных центров по изучению напечатанных изделий не существует. С одной стороны есть центры и лаборатории где это и так делают, но с другой стороны внедрение новой технологии требует огромной и систематической работы. Возможно такие центры и должны быть созданы.
Стандартизация и сертификация
В большинстве случаев в индустрии требуются стандарты. Это и о том как испытывать изделия, как принимать, как использовать, как отмечать в документации (не все умеют пользоваться стандартами более высокого уровня и надо конкретные инструкции) и прочее.
Ну… скажем так в РФ работа идет по этому направлению. Но медленно. Самое интересно даже не в гостах, а в морском регистре судоходства, 112 технический комитет за ними не особо успевает. Но это все единичные документы.
Кто-то должен систематически разрабатывать стандарты для аддитивных технологий.
Хотя (на мой взгляд) для такой динамически развивающейся области можно и допустить использование зарубежных стандартов, там с этим сильно лучше.
Обучение и переобучение
Кто-то систематически занимается обучением в области индустриальных аддитивных технологий? Ну есть центры с поделочными принтерами. Дальше-то что. Студентов кто учить будет, а?
Где нормальные учебники, методические пособия и прочее? На русском ничего (если честно и на английском).
Улучшение технологий печати
Это развивающиеся технологии. Пока все на довольно примитивном уровне. Работы по конфигурации оптики, условий печати только начались. Что там дальше - с этим надо разбираться.
Есть и направление химико-термической обработки. Например, что можно получить, если, например, получать азотные соединения не только на поверхности титановых изделий, но и во всем объёме, и т.д.
Стратегии печати
Отдельная большая тема - стратегии печати. Это то, как “рисуют” изделие. И от этого много зависит. На одинаковом оборудовании можно получить совершенно разные по качеству изделия только используя совершенно разные стратегии печати.
От этого зависит качество, затраты на пост-обработку и т.д.
И это сложные работы, полное понимание всех стратегий печати для одного материала - несколько лет. А материалов много.
Пост-обработка
Напечатать изделие - часть задачи. В большинстве случаев поверхность напечатанных изделий необходимо обрабатывать. Хотя здесь полностью применимы все классические методы обработки поверхностей, адаптация методов обработки под технологии печати отдельная и большая задача. Такими задачами сейчас занимаются многие исследовательские организации.
Термическая обработка
Во многих случаях металлические изделия подвергают термической и химико-термической обработке. Это зависит от технологии производства, конечной цели и т.д. В общем виде это технологии изменения внутренней структуры материалов для улучшения их свойств.
Для напечатанных изделий аналогично необходима адаптация этих технологий, создания новых.
Да и вообще много чего ещё.
Для этих работ, создания центров, обучения нужны 3D принтеры. Наша компания разрабатывает, производит и поставляет 3D принтеры для печати металлами и сопутствующее оборудование.
Last updated