В мире аддитивное производство уже перестало быть

В мире аддитивное производство уже перестало быть
«зарождающейся технологией», а стало ведущей
промышленной инновацией.
2
Additive Fabrication (AF) – технологии получения детали посредством
«добавления» (additive) материала, в противоположность «удалению» (subtractive)
материала при обычных, «традиционных» технологиях механообработки.
SLA
(отверждение
фотополимерной
смолы лазером)
SLS/SLM, EBM
(Сплавление
металлического порошка
на подложке лазером)
Первая
коммерчески
успешная
технология
DMLS
(лазерное спекание
порошковых
материалов)
Ажурные изделия из
металлов; изделия с
внутренними
каналами
Изделия из двух
разных материалов
напечатаны
целиком за одну
сессию
Струйное
(нанесение связующего
вещества на песок и
распыление)
FDM
(послойное выдавливание
расплавленной
пластиковой лески)
Песчаная литейная
форма
за считанные часы
Знаменитый RepRap
«само клонирующийся
принтер» - тоже из
семейства FDM
Самый большой
3D-принтер в мире:
Система Voxeljet VX4000
Центр технологической компетенции аддитивных технологий
ОБОРУДОВАНИЕ (ОТДЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ)
http://3d-made.com
1-й транш ноябрь 2013 г.
Connex 500
EOS P 395
MKV-2
Breuckmann smartSCAN 3D
2-й транш май 2014 г.
Envisiotec
Envisiotec
Perfactory 4 Mini Ultra 3SP
with ERM
Envisiotec
Xede 3 SP
3D Systems ProJet 660Pro
3D Systems ProX 300
3D Systems
ProX 100
СИСТЕМА ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО
СПЕКАНИЯ EOSINT P 395
Компания EOS GmbH (Германия) - один из
мировых лидеров в области SLS - технологий
EOSINT P 395 предоставляет экономически эффективное
решение в широком спектре применения. EOSINT P 395
может изготавливать детали из полиамидных порошков
и/или полистирола за несколько часов, используя только
данные CAD, позволяя получать небольшие серии или
уникальные изделия сложной формы.
EOSINT P 395 изготавливает конечные изделия,
полнофункциональные прототипы, мастер-модели для
литья в гипс или керамические формы по выжигаемым
моделям и литья в вакууме за несколько часов.
Система может изготавливать тысячи различных деталей
или компонентов за один раз. Новые детали можно
добавлять прямо во время процесса построения. Сразу
после построения, детали вынимаются из рабочей зоны,
после чего можно сразу запускать следующую задачу.
Технические характеристики:
Максимальный размер детали:
340х340х620 мм
Скорость построения до 31 мм/час
Толщина слоя: 0,06мм-0,18 мм
Скорость сканирования: до 8 м/с
МАТЕРИАЛЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА УСТАНОВКЕ ПОСЛОЙНОГО
ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ EOSINT P 395
EOS предлагает широкую гамму материалов, применяемую на установках EOSINT P.
Эти материалы изготавливаются на основе полиамидов PA 12 и PA 11 или полистирола.
Полиамид является стойким материалом к большинству химических веществ, абсолютно безвредным с
точки зрения охраны окружающей среды и воздействия на здоровье людей. Существует широкий спектр
материалов для специфических требований различного рода применения. Эти материалы, помимо
прочего, могут быть наполнены, например, алюминием, стеклом или углеволокном.
PrimeCast 101 - серый материал на основе полистирола.
Этот материал применяется при изготовлении мастермоделей для литья по выжигаемым моделям как в гипсовые
оболочки, так и керамические, благодаря отличной размерной
точности и низкой температуре выжигания.
Ещѐ одно применения материала PrimeCast 101 изготовление моделей для литья в вакууме.
PA2200 - порошковый материал на базе полиамида 12.
Типичное применение данного материала полнофункциональные прототипы с высокой точностью
деталей сразу после изготовления.
Они легко выдерживают высокие механические и
температурные воздействия.
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СОЗДАННЫХ НА СИСТЕМЕ
ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ EOSINT P 395
Архитектурные модели
Создание мастер-моделей для
последующего литья в силикон
Медицина-получение физических копий
органов человека
Сувенирная продукция
Функциональное тестирование
Функциональные модели
УСТАНОВКА ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА CONNEX 500 ФИРМА STRATASYS (ИЗРАИЛЬ)
3D принтер Connex500 — флагман семейства
Connex, создающий прототипы по технологии
двухкомпонентной трехмерной печати PolyJetMatrix,
заключающейся в послойном нанесении комбинации
из двух фотополимерных материалов с различными
свойствами, с последующей полимеризацией
каждого нанесенного слоя освещением
ультрафиолетовой лампой.
Технические характеристики:
Максимальный размер детали: 490х390х200 мм
Скорость построения до 20 мм/час
Толщина слоя: 0,16 - 0,30мм
Ключевые достоинства при производстве изделий:
 возможность получения прототипов, приближенных к
реальному продукту по механическим свойствам и
комбинации материалов (многокомпонентное литье,
литье с закладными)
 изготовление больших деталей за один раз без
необходимости последующего склеивания
 одновременное изготовление большого количества
деталей из одного или нескольких материалов
 легко удаляемые поддержки позволяют изготавливать
детали с любой геометрией
 отсутствие необходимости финишной обработки
МАТЕРИАЛЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА УСТАНОВКЕ ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА CONNEX 500
Благодаря широчайшему ассортименту, включающему более 100 материалов, в том числе более
90 цифровых материалов, которые создаются во время печати модели, принтер Connex 500
позволяет имитировать различные механические и физические свойства (от резиновых до жестких; от
непрозрачных до прозрачных; от стандартного уровня до ABS).
Модельные материалы
:
FullCure720 - обычная прозрачная смола,
обладающая отличными техническими свойствами
Ключевые особенности и преимущества:
 Непрозрачные цвета
 Обеспечивает исключительную детальную и краевую
визуализацию
 Отличная ударная вязкость и модуль изгиба
 Полностью
законченные
процесс
–
модели
можно
использовать без последующей финишной обработки
 Легко извлекаемый гелеобразный материал поддержки
 Поверхности модели хорошо впитывающие краску – что
позволяет делать модели, выглядящие более реалистично
 Модельный
материал
также
можно
механически
обрабатывать, сверлить, хромировать или использовать в
качестве литейной формы.
Материал поддержки
FullCure705 Support
Материал поддержки для моделей со
сложной геометрией, включающей
нависающие элементы и внутренние
полости.
Прозрачный материал (RGD720),
имитирующий обычную пластмассу, для
изделий, которым требуются
формоустойчивость и гладкая
поверхность
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СОЗДАННЫХ НА УСТАНОВКЕ
ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА CONNEX 500
Функциональные модели
Медицина
Ювелирная промышленность
Стоматология
Мастер-модели с последующим
литьѐм в силикон
Сувенирная продукция и учебное
пособие
Прототипы
ЛИТЕЙНАЯ ВАКУУМНАЯ МАШИНА MK SYSTEM-2 ФИРМА МК TECHNOLOGY GMBH
Система вакуумного литья MK Technology с электронным
управлением предоставляет простой способ производства
пластиковых прототипов, при котором не требуется
применение дорогостоящей стальной оснастки. Начиная с
образца, полученного быстрым прототипированием или
обычным методом, создается гибкая оснастка.
Используя эту оснастку, можно получить полиуретановые
пластиковые отливки.
Смолы
для
вакуумного
литья
способны
имитировать
свойства
почти
всех
материалов,
используемых в производстве пластиковых деталей.
Литье в силиконовые формы MK Technology экономит
до 90% материальных затрат и затрат времени на
изготовление, если сравнивать с изготовлением образца
по традиционной технологии.
Технические характеристики:
Максимальный вес отливки - 6000 г
Максимальный размер формы - 850 х 870 х 800 мм
Внутренний размер камеры 850 х 870 х 1450 мм
Время набора вакуума 3 мин
В настоящее время система вакуумного литья
MK Technology – одна из самых быстрых, наиболее
точных и экономичных систем быстрого
прототипирования и быстрого
изготовления малых партий деталей.
ТЕХНОЛОГИЙ ЛИТЬЯ MK SYSTEM-2(МК TECHNOLOGY GMBH)
Технология литья в эластичные
силиконовые формы позволяет:
 получить точные копии мастер-модели со
стабильными размерами
 проверить собираемость и
работоспособность конструкции, отработать
дизайн изделия
 провести испытания до изготовления
серийной оснастки
 изготовить партию изделий в течение
нескольких часов после изготовления
силиконовой формы
 провести маркетинговые исследования
 получить выплавляемые модели «восковки»
для мелкосерийного литья металлических
изделий.
СКАНЕР BREUCKMANN SMARTSCAN 3D
Преимущества
1. Цельное сканирование.
Позволяет сканировать всю поверхность изделия
целиком, а не просто отдельные точки, давая
возможность измерять даже очень сложные
поверхности с точными элементами.
2. Бесконтактный процесс сканирования
Процесс сканирования полностью бесконтактный,
поэтому можно измерять даже хрупкие и легкодеформируемые изделия.
3. Полное измерение
Установка позволяет с высокой скоростью измерять
полностью всю геометрию, даже сложные
поверхности можно сканировать без какой-либо
дополнительной обработки, такой как нанесение
антибликового спрея или матового покрытия.
Идеальная
система
для
введения
в
3D-метрологию: благодаря модульной структуре
и использованию монохромных или цветных
камер различного разрешения сканеры серии
smartSCAN3D прекрасно адаптируются для
удовлетворения специфическим требованиям
ваших проектов.
Компактная конструкция и небольшой вес
делают этот сканер идеальным для мобильных
применений.
Универсальность – еще одна отличительная
особенность:
благодаря
возможностям
обновления сканер может «расти» вместе с
вашими задачами оцифровки!
ПРИМЕНЕНИЯ СКАНЕРА BREUCKMANN SMARTSCAN 3D
Реверс-инжиниринг – оцифровка приклада ружья
ПРИМЕНЕНИЯ СКАНЕРА BREUCKMANN SMARTSCAN 3D
Оцифровка и реверс-инжиниринг - пластиковая канистра - от прототипа до
серийного производства
Процесс сканирования
Оцифрованная канистра
Подсветка структурированным
светом
ПРИМЕНЕНИЯ СКАНЕРА BREUCKMANN SMARTSCAN 3D
Контроль качества - для анализа качества изготовления деталей совместно с
3D-сканером
используется
различное
специализированное
программное
обеспечение:Rapidform XOV, OPTOCAT, Geomagic Qualify, PolyWorks Inspector
Основные задачи при инспекции изделий:
Сравнение скана с 3D CAD-моделью (конструкторской
документацией)
Создание сечений и сравнение с данными 2D-чертежей
Обмер изделия по полученной 3D-модели
Оценка погрешностей формы и расположения
(плоскостность, параллелизм, концентричность и т.п.)
Сравнение 2х и более сканов между собой, например,
сравнение со сканом эталонного изделия
ПОЛНОЦВЕТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОТОТИПОВ НА ОСНОВЕ ГИПСА
PROJET660PRO
Цветной 3D принтер ProJet660Pro – достойное
решение для тех, кто ценит качество цветных
3D моделей из распространенных программ по
3D моделированию.
Принцип создания модели основан на технологии 3DP и
заключается в послойном нанесении модельного
материала и клеющего вещества.
Технология 3DP легко позволяет создавать разноцветные
модели, а так же воспроизводить на их поверхности
различные текстуры в высоком разрешении.
Ключевые достоинства при производстве изделий:
 высокая скорость 3д-печати и качество моделей
 низкая себестоимостью производства прототипа за
счѐт низкой стоимости материала и его безотходного
производства
Технические характеристики:
 используемый материал служит как для построения
Максимальный размер детали: 254 x 381 x 203 мм
модели, так и для ее поддержки во время процесса
Вертикальная скорость построения объекта: 28 мм/час
Минимальная толщина слоя: 0,09-0,1 мм
3D печати
Цвет(число уникальных цветов на деталь): 2 000 000  единственная технология, которая способна передавать
цветов
цвета палитры CMYK
 прототипы легко шлифуются, клеятся и красятся
МАТЕРИАЛЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ПОЛНОЦВЕТНОЙ СИСТЕМЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ
ПРОТОТИПОВ НА ОСНОВЕ ГИПСА
PROJET660PRO
Универсальный материал для модели и ее поддержки
В технологии 3DP используется универсальный гипсовый композит —
материал ZP 150 ярко-белого цвета, используемый и для построения
модели и для ее поддержки. Непроклеенный материал, оставшийся
после печати, автоматически фильтруется и используется повторно.
Удаление материала поддержки
Материал поддержки, остающийся после печати, легко удаляется
кистью или выдувается сжатым воздухом в станции очистки
моделей (Powder Recycling Station). Станция очистки встроена в
крупные
принтеры,
но
может
быть
приобретена
как
дополнительное устройство.
Дополнительная обработка
При необходимости, для снижения гигроскопичности, увеличения
прочности и яркости поверхности или достижения идеальной
гладкости поверхности, возможна ее обработка различными
простыми вариантами: опрыскивание раствором английской соли,
обмакивание в закрепителе, обработка поверхности
воском или смолой.
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СОЗДАННЫХ НА ПОЛНОЦВЕТНОЙ СИСТЕМЕ ДЛЯ
СОЗДАНИЯ ПРОТОТИПОВ НА ОСНОВЕ ГИПСА
PROJET660PRO
Архитектура
Дизайнерские модели
Образование
Медицина
Геопространственные объекты
СИСТЕМА ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И
КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ 3D SYSTEMS PRO X 300 И PRO X 100
Первые системы быстрой подготовки производства, которые позволяют изготавливать
модели и оснастку из керамических(электрокорунд, муллит, оксид циркония) и металлических
порошков(нержавеющие стали, инструментальные стали, сплавы цветных металлов,
жаропрочные сплавы) методом твердофазного синтеза
Ключевые достоинства системы :
PRO X 300
 разработка
и
производство
изделий,
которые
невозможно
изготовить
традиционными
промышленными
способами:
с
заданной
пористостью,
решетчатые
структуры,
внутренней
системой охлаждения и т.д.
 первая технология лазерного синтеза,
которая не привязана к специальным
расходным материалам
 система полностью открыта по
технологическому ПО к изменению
параметров работы основных модулей
системы при использовании порошковых
материалов различных производителей
Технические характеристики:
Максимальный размер детали: 250 x 250 x 300 мм
Встроенный волоконный CW- лазер мощностью 500 Вт
Максимальная скорость сканирования 3500 мм/с.
PRO X 100
Технические характеристики:
Максимальный размер детали: 105 x 103 x 82 мм
Волоконный CW- лазер мощностью 50 Вт
Максимальная скорость сканирования 1500мм/с
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, СОЗДАННЫХ НА СИСТЕМАХ ПОСЛОЙНОГО
ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ
3D SYSTEMS PRO X 300 И PRO X 100
СХЕММА ПРОЦЕССА ПОСТРОЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ
1. ОБРАБОТКА CAD ФАЙЛА
Стоматология
Материал кобальт-хром
2. СОЗДАНИЕ СЛОЯ ПОРОШКА.
3. ЛАЗЕРНЫЙ СИНТЕЗ ОЦИФРОВАННОГО СЕЧЕНИЯ
4. ПОВТОРЕНИЕ ПОСЛЕДНИХ ДВУХ ЭТАПОВ
ДО ПОЛНОГО ПОСТРОЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ
Авиационная промышленность
Часы
Материал керамика, сплавы никеля
Пресс-формы
Материал Ti6Al4V, AISI 316L
Материал 1,2709 – 17-4PH
ИЗДЕЛИЯ, СОЗДАННЫЕ НА СИСТЕМЕ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ 3D SYSTEMS PRO X 300 И PRO X 100
ДЕТАЛИ ИЗ КЕРАМИКИ
ДЕТАЛИ ИЗ МЕТАЛЛОВ
СИСТЕМЫ БЫСТРОГО ТРЁХМЕРНОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ФОТОПОЛИМЕРОВ
ENVISIONTEC НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ 3SP™(Scan, Spin and Selectively Photocure).
Высокое разрешение технологии 3SP™ в сочетании с новаторским ПО позволяет выполнять
весь процесс построения, от создания поддерживающих структур до изготовления идеальной
модели, в автоматическом режиме. Поверхность готовых изделий не имеет никаких
признаков шероховатости и ступеней как на внутренней, так и на внешней поверхности.
Надежность лазера и высокая производительность делают эту установку самой
конкурентоспособной на рынке 3D принтеров
ПРЕИМУЩЕСТВА:
Технические характеристики:
Максимальный размер детали:
508х335х453 мм
Толщина слоя 25-150 мкм
Скорость построения 25 мм/час
Непрерывное построение детали
 скорость построения не зависит от сложности
детали
 высокое качество поверхности не требующее
чистовой обработки, отсутствуют «ступени»,
характерные для других технологий
 высокая точность построения
 практически отсутствует усадка
 нет форсунок, которые легко засоряются
 низкие
эксплуатационные
издержки
(коэффициент использования материала до 98%)
 работа с STL файлами любого формата.
 минимизированное
количество
компонентов
обуславливает надежность системы.
 для
работы
не
требуется
специальное
помещение.
Технические характеристики:
Максимальный размер детали:
254 x 177,8 x 203,2мм.
Толщина слоя 25-100 мкм
Скорость построения 10 мм/час
Непрерывное построение детали
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СИСТЕМЫ БЫСТРОГО ТРЁХМЕРНОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ
ФОТОПОЛИМЕРОВ ENVISIONTEC НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ 3SP™
Цель – изготовление концептуальных конструкторских прототипов, узлов и моделей для литья по
выжигаемым моделям, деталей для оценки их функциональности и последующей оптимизации без
применения дорогостоящего и трудозатратного процесса изготовления оснастки.
Использование системы в производственном, научном и учебном процессах.
Оценка дизайна до полномасштабного
производства
Проверка дизайна на соответствие формы,
размеров и функциональности
Стоматология
Концептуальные модели
Ювелирная промышленность
Медицинские изделия
СИСТЕМЫ БЫСТРОГО ТРЁХМЕРНОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ФОТОПОЛИМЕРОВ
ENVISIONTEC НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ DLP
Суть процесса DLP - Digital Light Procession в использовании «маски» каждого текущего
сечения модели, проецируемой на рабочую платформу через специальную систему
зеркал очень малого размера с помощью прожектора с высокой яркостью света
Технические характеристики:
Максимальный размер детали:
64х40х230 мм
Толщина слоя 15-150 мкм
Скорость построения 22 мм/час на слое 100 мкм
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СИСТЕМЫБЫСТРОГО ТРЁХМЕРНОГО
ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ФОТОПОЛИМЕРОВ
ENVISIONTEC НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ DLP
ДИЗАЙН
ЮВЕЛИРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
СТОМАТОЛОГИЯ
Среди потребителей продукции и услуг ЦТКАТ – малые, средние и крупные инновационные промышленные
предприятия, предприятия всех форм собственности Воронежской области и Центрально-Черноземного
региона, имеющие потребности в технологиях цифрового производства, доступ к которым обеспечит ЦТКАТ.
Малые и средние инновационные предприятия региона
ОАО НПФ «РАТЕКС», ЗАО НВП «ПРОТЕК», ООО НПП «Электроагрегат», ООО «Измерон-В», ООО НПП
«НФЛ» и другие.
Крупные инновационные промышленные предприятия и ВУЗы
27
Отрасли и сферы применения
аддитивных технологий, %
Радиотехника
Медицина
Распространенность АТ оборудования по
регионам и странам, % (накопительное)
Ювелирное
производство
Машиностроение
Выручка (в млн. дол.) от
производства и оказания
услуг по всему миру
Аэрокосмическая
отрасль
Военный сектор
Китай планирует инвестировать средства в новые
технологии 3D-печати, чтобы увеличить свой
производственный потенциал.
5-го февраля 2013 года стало известно о
государственном инвестировании 80 миллионов
долларов в китайский инновационный 3D
принтинговый центр в Пекине
в 2011 г. Китай 4-е место
в 2012 г. Китай 3-е место
Распространенность АТ
оборудования по регионам
и странам в 2012 г., %
Китай использует 3D принтеры при
создании своих новейших самолѐтов
3D Systems – компания из США, пионер в создании машин аддитивного производства,
лидер в производстве SLA-систем. Основана в 1986 году.
Что такое NAMII?
Национальный инновационный институт аддитивного производства (NAMII) – это
государственно-частное партнерство, членами которого являются организациипредставители промышленности, академий, правительства и подготовки трудовых
ресурсов, сотрудничающие для реализации одной общей цели (в число членов института
входят
десятки
исследовательских
институтов,
некоммерческих
организаций,
профессиональных сообществ, центров подготовки персонала).
Эдвард Моррис заявил, что инновационные технологии в машиностроении (промышленности) берут
начало с создания производства автомобилей на заводах Форда, развития авиации братьями Райт и
высадки человека на Луну. Приводится цитата Нила Армстронга: ―…Это один маленький шаг для
человека, но гигантский скачок для всего человечества… ― Аддитивные технологии - это такой же
новый шаг человечества в развитии производственных процессов.
ЦТКАТ ориентирован на
развитие предприятий
малого и среднего бизнеса
СОТРУДНИЧЕСТВО –
ПУТЬ К УСПЕХУ!