Моисеев И.С., Лянденбурская А.В., Лянденбурский В.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства г. Пенза, Россия

ВОЗМОЖНОСТИ 3D-ПЕЧАТИ ПРИ РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЕЙ

Принтер – устройство для печати текстового или графического материала на бумажный носитель. Сейчас мало кого удивит это слово, то ли дело 3D-принтер.

3D принтер – устройство для создания трехмерных моделей, готовых изделий или деталей. Основоположником аддитивного процесса печати по праву можно считать американского исследователя Чака Халла. В 1986 году он продемонстрировал работу для печати в трех плоскостях , которая получила название «установка для стереолитографии».

В 1988 году Скотт Трамп предложил новую технологию 3D печати : FDM («Fused deposition modeling» в переводе «моделирование посредством декомпозиции плавящегося материала»). Технология создания объемных предметов FDM представляет собой процесс наплавки термопластичного материала в виде нитей печатающей головкой последовательных слоев, описывающих форму цифровой модели. Основным материалом для данного типа печати являются термопластики.

Развитие современного приборостроения позволило развить идею трехмерного моделирования в промышленных масштабах. На сегодняшний день расходными материалами для 3D принтеров служат: ABS-пластик, PLA пластик, фотополимеры, металлический порошок и т.д.

В сфере автомобиле- и станкостроения большой популярностью обладает печать трехмерных объектов из металлического порошка. По сравнению с другими исходными материалами для печати на 3D-принтере, этот спецматериал обладает большей прочностью и менее подвержен негативному воздействию со стороны окружающей среды.

Основными преимуществами применения трехмерной печати в производстве и ремонте автомобилей являются: относительная дешевизна, по сравнению с другими видами производства, высокая точность и скорость производства, малая производственная площадь, мобильность и возможность комбинирования производства запасных частей и элементов внутренней и внешней отделки, возможность изготовления деталей для автомобилей уже снятых с производства и т.д.

Некоторые автопроизводители уже внедряют данную технологию в производство своих автомобилей, конечно изготовление основных узлов и агрегатов остается неизменным, но разработки в этом направлении уже ведутся. Так, например, компания Ford Motor Company применяет эту инновацию для изготовления впускного трубопровода с использованием композитных материалов.

По сравнению с привычным способом производства деталей, применение 3D-принтеров в отрасли по ремонту и эксплуатации автомобильного транспорта дает ряд преимуществ:

– Высокая точность изделия без применения дополнительной обработки;

– Благодаря порошкообразной форме исходного сырья, появляется возможность создания новых полимерных соединений, либо сплавов непосредственно в процессе печати, также при использовании печати в среде защитного газа или вакуума в значительной степени улучшается качество изготавливаемых деталей;

– Изготовление изделий со сложной геометрией и полостями;

– Использование механически и экологически стабильных и безопасных материалов, и т.д.

Из множества технологий трехмерной печати для операций по изготовлению запасных частей и деталей для автомобилей можно выделить несколько видом аддитивной печати:

Самая простая и дешевая (по сравнению с другими видами) технология аддитивной печати – SLS (выборочное лазерное спекание). Процесс печати основан на применении одного или нескольких мощных лазеров (чаще всего, углекислотных), которые спекают слои порошкообразного материала, формируя при этом контур очерчиваемой детали заложенной в программе. Перед началом печати исходный материал подогревается до температуры чуть ниже точки плавления, чтобы облегчить процесс наплавления. Основным преимуществом данной технологии является то, что не возникает необходимости в поддерживающих конструкциях, коим выступает неизрасходованный материал, благодаря этому становится возможным печать деталей абсолютно любой формы. Исходными материалами могут выступать пластик, металл, стекло, керамика и т.д.

Список используемых источников

1. http://make-3d.ru/articles/chto-takoe-3d-pechat/ - портал «Что такое 3D печать и 3D приртеры» (дата обращения 20.10.16).

2. http://futurika.info/chto-takoe-3d-pechat /- портал «Что такое 3D печать (дата обращения 28.12.16).

3. http://prizma.info/produkciya / - портал «Производство бюджетных 3D приртеров» (дата обращения 20.01.17).

4. Рябов С.С. Future use of 3d-printing in maintenance and repair of motor vehicles / Рябов С.С., Лянденбурский В.В., Капунова М.К., Моисеев И.С. // Образование и наука в современном мире. Инновации. - 2017. №3(10) - С. 231-237.