Центр прототипирования открылся на базе Витебского государственного технологического университета. На данный момент в стране это самая насыщенная оборудованием учебно-производственная лаборатория аддитивных технологий: здесь есть пять 3D-принтеров и система для вакуумного литья (таких не больше 2-3 на всю республику).
О прототипировании, возможностях лаборатории, а также о перспективах, которые она открывает для производителей, представителей малого и среднего бизнеса, а также, разумеется, преподавателей и студентов вуза, обеспечивающего кадрами отечественный легпром, «Витебские вести» узнали на открытии уникального центра.
Трехмерная печать – актуальное и наиболее разрекламированное направление. Сегодня о 3D-принтерах знают все, даже младшие школьники. Оборудование и технологию многие уже назвали одним из главных открытий XXI века. Научно-исследовательские организации создают уникальные материалы, промышленные предприятия ускоряют прототипирование новой продукции, их применяют в конструкторских и архитектурных бюро, дизайн-студиях, а в медицине аддитивные агрегаты и вовсе произвели революцию (обсуждаются вопросы пересадки 3D-печатных тканей и органов).
Прототипы – в тренде
Научный руководитель центра прототипирования ВГТУ Валерий Луцейкович отметил, что первая установка для производства трехмерных прототипов в вузе, а именно в технопарке ВГТУ, появилась еще в 2012 году и оказалась очень востребованной: сотрудники выполняли научно-исследовательские и инжиниринговые разработки по заказам промышленных предприятий и физических лиц.
Только в прошлом году было более 35 заказов, в том числе для «Белвеста», конструкторского бюро «Дисплей», Института технической акустики, медицинского предприятия «Симург», «Витязь» и многих других. Для расширения спектра услуг по 3D-прототипированию, а также для интеграции аддитивных технологий в учебный процесс, привлечения обучающихся к выполнению практико-ориентированных исследований в этой сфере и была создана совместная учебно-производственная лаборатория, которая, кроме всего прочего, позволяет готовить квалифицированных специалистов.
– Уже в эту приемную кампаний будет объявлен набор абитуриентов на новую специальность «Производство изделий на основе трехмерных технологий», – сообщил первый проректор ВГТУ Валерий Жизневский.
Однако Валерий Луцейкович отметил, что в стороне от центра прототипирования не останутся и студенты других специальностей. Знакомство и изучение современной технологии предлагают включить в свои курсы всем преподавателям университета.
– Демонстрация возможностей оборудования для 3D-печати для тех областей, где ранее не применялись аддитивные технологии, может способствовать новому качественному скачку в их развитии. Такой опыт будет полезен и будущим дизайнерам и студентам факультета производственных технологий, – сказал руководитель центра прототипирования.
Сила печати
Если для большинства 3D-печать и аддитивные технологии – перспективы ближайшего будущего, то для младшего научного сотрудника, заведующего совместной учебно-производственной лаборатории Андрея Матвеева – это обычная практика.
– В нашем центре можно реализовывать любой проект от разработки конкретной идеи в виде одного прототипа до организации мелкосерийного производства, – пояснил Андрей Константинович.
Процесс 3D-печати одной единицы может занимать несколько часов, но гораздо более продолжительный по времени подготовительный этап. Так, прототип корпуса для прибора ночного видения для одного из витебских предприятий был создан примерно за 6 часов. При этом на разработку модели сложной формы у инженеров-конструкторов ушло три месяца. Сейчас уже организовано серийное производство.
Среди заказов, над которыми работают специалисты в ВГТУ, есть довольно простые: здесь печатали кнопки для пультов, пластиковые рамки «под дерево» для фото.
– Распространено мнение, что на 3D-принтере можно распечатать что угодно. На самом деле определенные ограничения все-таки существуют. Это могут быть как конструктивные особенности модели, так и ее пространственные параметры. Несмотря на это, вполне реально сделать многосоставной прототип, соединив отдельные элементы, – подчеркнул Андрей Константинович.
Четыре из пяти 3D-принтеров в лаборатории ВГТУ основаны на технологии FDM. Печать трехмерного изделия происходит за счет послойного наложения расплавленной полимерной нити. Также в университетском центре прототипирования есть фотополимерная PolyJet-установка. Жидкий материал в ней отверждается при помощи ультрафиолетового излучения, что позволяет добиться толщины слоя примерно в 28 микрон. В результате изделие получается более точным, гладким, прототип готов к эксплуатации и в дальнейшем может служить в качестве мастер-модели для изготовления формы для литья серийных функциональных изделий. Такая технология, как и оборудование, на порядок дороже обычной 3D-печати, но результат того стоит.
Преимущества силикона
Наиболее перспективным в плане взаимодействия науки с производством является оборудование для вакуумного литья. Таких систем, которые, по сути, являются логичным продолжением прототипирования, немного даже в масштабах страны. Она позволяет изготавливать силиконовые формы, в которых затем можно отливать полноценные изделия. Причем подобная оснастка стоит на порядок дешевле, что в конечном итоге сказывается на цене конечного продукта.
В зависимости от конфигурации, сложности и габаритов, формы могут стоить не один десяток тысяч долларов. При этом часто производителю необходима лишь небольшая партия изделий, а после они уже не будут эксплуатироваться.
– В такой ситуации оптимальным вариантом может стать именно технология литейного производства. Вначале на 3D-принтере изготавливается прототип. Он используется в качестве мастер-модели для силиконовой формы, в которую заливается конечный материал и производится требуемая партия. В итоге можно получить порядка тысячи необходимых изделий без глобальных финансовых затрат, – пояснил Андрей Матвеев.
В вузе надеются, что уникальное оборудование и новая учебно-производственная лаборатория, открытая в рамках 50-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, будет востребована производителями Витебщины, и центр прототипирования станет субъектом, позволяющий малым и средним инновационным предприятиям получить доступ к широкому спектру современных аддитивных технологий. ВГТУ, в свою очередь, сможет обеспечить их квалифицированными кадрами.
Фото Антона СТЕПАНИЩЕВА.