Внедряем 3D‑оборудование в производство и бизнес с 2010 года

Впервые в России лодку напечатали на 3D‑принтере

Евгений Белых

Инженер по 3D‑печати, эксперт по материалам и технологиям

Лодка размерами 4 м в длину и 1,5 м в ширину была успешно спроектирована, напечатана на крупногабаритном 3D-принтере и протестирована на реке Каме (Пермь). Авторами проекта выступили российские компании «Ф2 Инновации» и НПО «3Д Солюшнс».

Лодка размерами 4 м в длину и 1,5 м в ширину была успешно спроектирована, напечатана на крупногабаритном 3D-принтере и протестирована на реке Каме (Пермь). Авторами проекта выступили российские компании «Ф2 Инновации» и НПО «3Д Солюшнс».

«Ф2 Инновации» — ведущий отечественный производитель промышленных 3D-принтеров для печати полимерами.

НПО «3Д Солюшнс» — российский разработчик и производитель термопластичных полимерных композитов для аддитивных технологий.

«Ф2 Инновации» — ведущий отечественный производитель промышленных 3D-принтеров для печати полимерами.

НПО «3Д Солюшнс» — российский разработчик и производитель термопластичных полимерных композитов для аддитивных технологий.

Оборудование

Для печати был выбран крупногабаритный 3D-принтер F2 Gigantry, работающий по технологии FGF и способный печатать объекты длиной более 3,5 м. Модель находится в реестре Минпромторга.

В данной модели установлен шнековый экструдер F2 Pellet 8 с четырехзонным нагревом для равномерного расплавления гранул при температурах до 450°C. Производительность экструдера — до 10 кг материала в час.

Поворотный механизм F2 Gigantry позволяет печатать под углом 45° и 90°, что помогает минимизировать усадку и создавать нависающие элементы.

Как печать гранулами используется в разных отраслях промышленности >>

Оборудование

Для печати был выбран крупногабаритный 3D-принтер F2 Gigantry, работающий по технологии FGF и способный печатать объекты длиной более 3,5 м. Модель находится в реестре Минпромторга.

В данной модели установлен шнековый экструдер F2 Pellet 8 с четырехзонным нагревом для равномерного расплавления гранул при температурах до 450°C. Производительность экструдера — до 10 кг материала в час.

Поворотный механизм F2 Gigantry позволяет печатать под углом 45° и 90°, что помогает минимизировать усадку и создавать нависающие элементы.

Как печать гранулами используется в разных отраслях промышленности >>

F2 Gigantry — уникальная портальная система 3D-печати с рабочим объемом 3500х1800х1500 мм

Объем рабочей области может быть увеличен по требованию заказчика

F2 Gigantry — уникальная портальная система 3D-печати с рабочим объемом 3500х1800х1500 мм

Объем рабочей области может быть увеличен по требованию заказчика

Материал

НПО «3Д Солюшнс» в кратчайшие сроки подготовило гранулированный пластик PETG + GF (с рубленым стекловолокном). Его ключевые преимущества:

  • низкая усадка, позволяющая сохранить геометрию при печати крупных объектов;
  • частицы стекловолокна придают большую прочность по сравнению с обычным PETG;
  • отличная адгезия слоев, повышающая прочность и долговечность моделей;
  • экологичность: этот пластик не выделяет вредных веществ во время печати;
  • гранулы дешевле нитей;
  • печатать гранулами быстрее, что важно для крупногабаритных изделий.

Сравнение стоимости печати нитью и гранулами>>

Материал

НПО «3Д Солюшнс» в кратчайшие сроки подготовило гранулированный пластик PETG + GF (с рубленым стекловолокном). Его ключевые преимущества:

  • низкая усадка, позволяющая сохранить геометрию при печати крупных объектов;
  • частицы стекловолокна придают большую прочность по сравнению с обычным PETG;
  • отличная адгезия слоев, повышающая прочность и долговечность моделей;
  • экологичность: этот пластик не выделяет вредных веществ во время печати;
  • гранулы дешевле нитей;
  • печатать гранулами быстрее, что важно для крупногабаритных изделий.

Сравнение стоимости печати нитью и гранулами>>

Процесс производства

Начальный этап печати, включающий первые десять слоев, является наиболее сложным и требует тщательного контроля. Эти слои помогают достичь оптимального рабочего режима и, что особенно важно, производительности печати.

В целом процесс печати длился трое суток. Оборудование может успешно работать в автономном режиме, однако ввиду сложности конструкции и больших габаритов изделия специалисты «Ф2 Инновации» мониторили процесс, работая сменами по восемь часов, в том числе ночью.

Руководитель проектного отдела «Ф2 Инновации» Дмитрий Синюшов:

У нас не было никаких сомнений в успехе. Мы с технологами и конструкторами все предусмотрели еще на этапе проектирования, применили наш многолетний опыт в печати крупногабаритных изделий и получили готовую лодку.

Процесс производства

Начальный этап печати, включающий первые десять слоев, является наиболее сложным и требует тщательного контроля. Эти слои помогают достичь оптимального рабочего режима и, что особенно важно, производительности печати.

В целом процесс печати длился трое суток. Оборудование может успешно работать в автономном режиме, однако ввиду сложности конструкции и больших габаритов изделия специалисты «Ф2 Инновации» мониторили процесс, работая сменами по восемь часов, в том числе ночью.

Руководитель проектного отдела «Ф2 Инновации» Дмитрий Синюшов:

У нас не было никаких сомнений в успехе. Мы с технологами и конструкторами все предусмотрели еще на этапе проектирования, применили наш многолетний опыт в печати крупногабаритных изделий и получили готовую лодку.

Выбранный метод печати под углом 45° позволил заранее предусмотреть отсек непотопляемости для экипажа

Выбранный метод печати под углом 45° позволил заранее предусмотреть отсек непотопляемости для экипажа

Период разработки, начиная с концептуальной идеи и заканчивая запуском судна, составил всего пять дней

Период разработки, начиная с концептуальной идеи и заканчивая запуском судна, составил всего пять дней

Готовая лодка: 4 м в длину и 1,5 м в ширину; масса 200 кг.

Готовая лодка: 4 м в длину и 1,5 м в ширину; масса 200 кг.

Испытания

Лодку привел в движение электромотор мощностью 1,3 кВт с двумя батареями. Испытания были проведены в Перми, где находится территория производства «Ф2 Инновации».

Лодка успешно продемонстрировала свои возможности на тестовом запуске с одним человеком на борту. При полной загрузке судно также показало отличные результаты. Максимальная скорость — с учетом ограничения скорости мотора — составила 10 км/ч.

Крупнейшей в мире макет гидроэлектросамолета был напечатан на 260 FGF-принтерах >>

Испытания

Лодку привел в движение электромотор мощностью 1,3 кВт с двумя батареями. Испытания были проведены в Перми, где находится территория производства «Ф2 Инновации».

Лодка успешно продемонстрировала свои возможности на тестовом запуске с одним человеком на борту. При полной загрузке судно также показало отличные результаты. Максимальная скорость — с учетом ограничения скорости мотора — составила 10 км/ч.

Крупнейшей в мире макет гидроэлектросамолета был напечатан на 260 FGF-принтерах >>

Лодка отлично держалась на плаву, несмотря на волны

Лодка отлично держалась на плаву, несмотря на волны

Зарубежные проекты

Самое крупное на данный момент 3D-печатное судно изготовила компания Al Seer Marine в Абу-Даби. Длина лодки — 11,98 метра. Материал корпуса — гранулы переработанного пластика PETG. Экспериментальная лодка была оснащена двумя электродвигателями мощностью 10 кВт на литиевых аккумуляторах.

Читать подробнее >>

Зарубежные проекты

Самое крупное на данный момент 3D-печатное судно изготовила компания Al Seer Marine в Абу-Даби. Длина лодки — 11,98 метра. Материал корпуса — гранулы переработанного пластика PETG. Экспериментальная лодка была оснащена двумя электродвигателями мощностью 10 кВт на литиевых аккумуляторах.

Читать подробнее >>

Корпус судна достигает почти 12 метров в длину и чуть превышает три метра в ширину

Корпус судна достигает почти 12 метров в длину и чуть превышает три метра в ширину

Лодка, напечатанная на крупнейшем в мире 3D-принтере в Университете штата Мэн (США). Вес 2,3 т, длина около 8 м.

Лодка, напечатанная на крупнейшем в мире 3D-принтере в Университете штата Мэн (США). Вес 2,3 т, длина около 8 м.

Объединение компаний Caracol и NextChem реализовало проект Beluga, разработав первый прототип парусника из переработанного материала MyReplast

Объединение компаний Caracol и NextChem реализовало проект Beluga, разработав первый прототип парусника из переработанного материала MyReplast


Использованы материалы сайта f2innovations.ru


Использованы материалы сайта f2innovations.ru