Новости

Биопечать кожи и строительство домов. На выставке ROSMOULD 2019 обсудили сферы применения АТ

«Форум аддитивных технологий» стал главным мероприятием деловой программы ROSMOULD 2019. Форум проходил 2 дня в режиме нон-стоп и был разделен на 5 системообразующих блоков: государство и аддитивное производство, опыт зарубежных стран, сделано в России, внедрение аддитивных технологий в традиционное производство, сферы применения аддитивных технологий.
21 июня 2019

Пожалуй, что самым запоминающимся стал прикладной раздел форума. О том, где аддитивные технологии можно и нужно применять не знает только ленивый. 3D-печать хорошо зарекомендовала себя в нефтегазовой отрасли, строительстве, автомобилестроении, авиастроении, станкостроении, выращивании каналов охлаждения различной оснастки, медицине. Спикеры, участвующие в этой секции, отошли от голословной теории и попыток построить «Нью-Васюки», вместо этого оперировали реальными, порой очень неожиданными и даже шокирующими примерами, доказывающими, что АТ это не только прототипы, а реальные решения, оптимизирующие промышленные производства  и спасающие жизни людей.

Сергей Танклевский, ведущий инженер-технолог «НАМИ», после краткой исторической справки и перечисления основных достижений института, рассказал о серийном производстве деталей на крупнейших мировых автоконцернах, линейке автомобилей представительского класса  Aurus, кузовах, полученных методами АП, а также о концепте шин будущего от Michelin:

- «НАМИ» обладает широким спектром оборудования по 3D-печати, неразрушаемому контролю, а также программными продуктами, позволяющими  осуществлять топологическую оптимизацию конструкции, как всего автомобиля, так и его составных элементов, например кузова или деталей подвески.  В данном случае за красивым словом «оптимизация»  виден не только внешний результат: изменение конструкции, но и экономические показатели: снижение массы (а значит и снижение расходов на материалы), повышение надежности, снижение расхода топлива.

Аддитивные технологии позволяют уже сегодня создавать основные компоненты автомобиля: детали кузова, детали двигателя, подвеска, интерьер, воздуховоды и патрубки. Технологии востребованы не только у автопроизводителей, но и тех, кто занимается реставрацией старинных машин.

В отличие от автопрома, строительная отрасль кажется чем-то диковинным для российского сегмента рынка АТ. По мнению старшего научного сотрудника МГСУ Алексея Адамцевича, это связано как с низким уровнем цифровизации строительства в нашей стране (освоение тех же BIM-технологий находится в зачаточной стадии), так и с низким уровнем производительности труда в данной отрасли.   Спикер назвал основные предпосылки развития АТ в строительстве:

- АТ наиболее актуальны в тех случаях, когда существуют объективные риски для рабочих при выполнении строительно-монтажных работ, работ в неблагоприятных условий. Также при большом количестве технологических операций, наличии отходов, сложностях доставки больших объемов стройматериалов, изделий и конструкций. 3D-принтер при определённых раскладах способен нивелировать недостаток квалифицированной рабочей силы, низкий уровень автоматизации и роботизации технологических процессов.

Сама печать домов методом аддитивных технологий уже реализуется в арабских странах и напоминает монолитное строительство. Используется состав на основе бетона, но при этом не нужны опалубочные и арматурные работы, процесс затвердевания бетона/строительной смеси значительно ускоряется.

rosmold 2019

Авиапром можно считать одним из первых полигонов по обкатке «металлических» 3D-принтеров. Ассистент кафедры технологий производства двигателей «Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева», Антон Сотов рассказал о кооперации с крупными производственными компаниями и технологических возможностях университета:

- Самарский университет является центром компетенций по аддитивным технологиям в ПФО. Кафедра технологии производства двигателей включает в себя центр АТ, центр САМ/САD, а также центр метрологии и контроля. У нас есть целый спектр оборудования по постобработке изделий полученных методами АТ, ремонту двигателей, лопаток, штампов с помощью 3D-принтеров. В институт постоянно обращаются такие предприятия как «АвтоВАЗ», «ГАЗ», «НПЦ газотурбостроения «САЛЮТ», «РКЦ «Прогресс» для получения быстрых прототипов, а также мастер-моделей различных изделий и оснастки. Институт использует металлические порошки как российских, так и импортных производителей. Стоит отметить, что качество российских порошков не уступает импортным аналогам ни по морфологии, ни по характеристикам. А последующая газостатическая обработка практически устраняет пористость в исходных заготовках.

Аддитивные технологии в промышленном производстве прижились в России, большинство специалистов представляют примерные возможности, которые они могут дать для того или иного предприятия. Что касается другой сферы применения – медицины, то здесь АТ ассоциируются в первую очередь с зубным или суставным протезированием, однако это лишь самые популярные направления. АТ находят применения в нейрохирургии, а также в столь фантастическом направлении как биопечать.

Нейрохирург Алексей Маряхин из Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко» на примере своей презентации показал, что АТ могут успешно применяться в реконструктивной нейрохирургии. Люди, у которых в результате полученных травм была фактически расколота половина черепа получают возможность, если не на абсолютную реабилитацию, то уже точно на улучшение качества своей жизни.

- Применение АТ в краниопластике делится на несколько этапов. Вначале осуществляется компьютерная томография головного мозга, затем данные КТ моделируются на софте, который в состоянии освоить любой нейрохирург. Затем виртуальные модели черепа, имплантата и пресс-формы отправляются на SLA-принтер и идет процесс печати по принципу лазерной стереолитографии.

Могло показаться, что управляющий партнёр 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани зачитывает отрывок сценария очередного голливудского блокбастера, если бы ни одно но: биопечать уже сегодня проходит активные испытания в мире. Пока на животных. Технология затрагивает не только медицинские аспекты, но и продовольственные, например, на основе ДНК или кусочка мяса свиньи  можно получить 3D-фарш пригодный для употребления. Первое упоминание о технологии трехмерной биопечати относится к 2011 году. Сегодня более 50 компаний в мире производят продукты или услуги в области 3D -биопечати. «Бумага» или основа на которую верстаются чернила живых клеток представляет из себя желатин, целлюлозно-альгинатную смесь, различные компоненты на основе коллагена и метакрилата.

росмолд 2019

- Медицина и здравоохранение должны стать главным драйверами для развития АТ по ряду причин. АТ позволяют производить очень индивидуальные вещи, что весьма актуально для здравоохранения. Сегодня более 90% слуховых аппаратов сделано с применением АТ

С одной стороны биопечать - технология ближайшего будущего, с другой, клеточные принтеры уже эксплуатируются. В настоящий момент  основным коммерческим направлением является создание принтеров для ученых, академических университетов, различных НИИ. Более 50 компаний со всего мира заняты производством оборудования или материалов для биопечати. С развитием направления биопринетры подешевели. Средняя цена оборудования для НИИ составляет примерно 150 тысяч долларов. Но есть и более дешёвые образцы, которые можно приобрести за 10-50 тысяч долларов, они подойдут для студентов.  В 2018 год на борт МКС был доставлен первый биопринтер, созданный российской компанией 3D Bioprinting Solutions.

Теги: