Комплектующие для электробайков и беспилотников - что еще печатает 3D-принтер Академии авиации

У краіне зроблены акцэнт на неабходнасць раз­віваць электратранспарт. Пазалетась Нацыянальная акадэмія навук паказала першы ўзор беларускага электрамабіля. У студзені на выставе, прысвечанай Дню беларускай навукі, прадэ­манстра­валі новыя сродкі індывідуальнага электратранспарту. У тым ліку матацыкл, корпус для электрычнай батарэі якога вырабілі з дапамогай адытыўных тэхналогій у Беларускай дзяржаўнай акадэміі авіяцыі. Зараз навукова-даследчая лабараторыя адытыўных тэхналогій навучальнай установы актыўна вядзе перамовы з авіяцыйнымі арганізацыямі аб магчымасці выкарыстання адытыўных тэхналогій для патрэб паветраных лайнераў. Карэспандэнт «Р» высветліла падрабяз­насці.

Заходзім у навукова-даследчую лабараторыю адытыўных тэхналогій Беларускай дзяржаўнай акадэміі авіяцыі. Менавіта тут вырабілі шэраг корпусных дэталяў для блокаў электронікі і акумулятараў электравеласіпеда і электраматацыкла.

— Мы зрабiлi сем корпусных дэталяў для новай лінейкі электратранспарту, якую зараз распрацоўваюць у Акадэміі навук, — паказвае мне некаторыя з дэталяў загадчык навукова-даследчай лабараторыі Аляксандр Заіка. — Дэталі вырабілі на 3D-прынтары. Ён здольны ствараць вельмі складаныя вырабы, пры гэтым сам працэс займае менш часу і выдатак матэрыялаў ніжэйшы.

Дэталі даволі вялікіх памераў. Колькасць у краіне 3D-прынтараў, на якіх можна было б надрукаваць элементы такога памеру, можна пералічыць па пальцах. Аднак дзякуючы наяўнасці ў лабараторыі прамысловага 3D-прынтара Stratasys, які здольны друкаваць дэталі памерам 4х6,5 метра, навукоўцы вырашылі гэтую задачу. Машына можа працаваць у бесперапынным рэжыме некалькі сутак. На самую вялікую дэталь — корпус для блока акумулятара электраматацыкла — спатрэбілася 86 гадзін бесперапыннага друку.

— Экструдар плавіць пластык, які паслойна тонкай нітачкай наносіцца на зададзеную лічбавую мадэль, — удаецца ў дэталі Аляксандр Заіка. — Прычым геаметрыя вырабу можа быць самай рознай. Некаторыя вырабы для авіяцыйнай прамысловасці даволі складаных форм. Дэталі рухавіка, напрыклад, могуць мець 19 элементаў. Іх трэба злучыць паміж сабой метадам зваркі. А 3D-прынтар можа надрукаваць гэтую дэталь адразу. Фактычна адзін прынтар замяняе цэлы вытворчы ўчастак.

Выглядае матацыкл нядрэнна. Ён створаны на базе мадэлі «Мінск-125». Ярка-зялёны колер пластыкавых элементаў нібыта адсылка да экалогіі і зялёных тэхналогій. Чорныя панэлі, на­друкаваныя на 3D-прынтары, закрываюць прастору, дзе раней быў рухавік. Працэдура запуску электратранспарту ў серыйную вытворчасць стандартная: спярша выпрабаванні, затым сертыфікацыя і вытворчасць. 

У навукова-даследчай лабара­торыі ў асноўным вырабляюць дэталі для беспілотнікаў. Кручу ў руках блок мацавання web-камеры для беспілотніка, выраблены з дапамогай адытыўных тэхналогій. Ні свідравання, ні такарнай апрацоўкі, ні фрэзеравання...

Каб вырабіць максімальна дакладную дэталь, у лабараторыі ёсць лазерны 3D-сканер. Адска­ні­раваная лічбавая мадэль выводзіцца на манітор камп’ютара. Пры неабходнасці канструктар можа змяніць яе геаметрыю, таў­шчыню і іншыя паказчыкі. Абноўленая мадэль адпраўляецца на друк. Дарэчы, уносіць змены ў канструкцыю можна нават у працэсе работы прынтара. Як паказвае вопыт прымяненне адытыўных тэхналогій, яны ў дзесяць разоў хутчэй і ў тры разы танней, чым класічныя метады вытворчасці.

У апошнія гады намецілася тэндэнцыя, у прыватнасці, ва ўсіх небяспечных, працаёмкіх працэсах замяніць чалавечыя рэсурсы робатамі. І адытыўныя тэхналогіі вырашаюць гэта задачу.

— Дапусцiм, вам на прадпрыемстве трэба вырабіць нейкі тэхнічны вузел, — адзначае яшчэ адзін плюс тэхналогіі 3D-друку Аляксандр Заіка. — Вы наўрад ці знойдзеце дзяўчыну, якая здолее гэта зрабіць, бо вага асобных элементаў можа дасягаць дзясяткаў кілаграмаў. А тут прынтар усю работу робіць сам. Гэта значыць, зараз не маюць значэння пол і фізічная сіла. Вытворцам становіцца проста чалавек, які валодае пэўным узроўнем ведаў.

Зараз Акадэмія авіяцыі актыўна вядзе перамовы з авіяцыйнымі арганізацыямі аб магчымасці выкарыстання адытыўных тэхналогій.

— Напрыклад, у самалёце над пасажырскімі крэсламі ёсць спецыяльныя паветраныя краны. Яны дазваляюць змяняць інтэнсіўнасць паветранага патоку для стварэння камфортных умоў кожнага асобнага пасажыра, — паказвае мне авіядэталь Аляксандр Заіка. — Такія паветраныя краны даволі хутка зношваюцца, а іх карпусы жоўкнуць і губляюць прэзентабельны знешні выгляд.

У салоне лайнера Embraer E-195 устаноўлена больш за сто такіх кранаў. Пры рамонце самалёта гэтыя краны падлягаюць 100-працэнтнай замене. 3D-друк можа змяніць усю лагістыку. Больш не трэба будзе закупляць гатовыя дэталі, іх можна друкаваць самім. Хутка і танна.

— Два ключавыя параметры ў авіяцыі — гэта вага і трываласць. Мара любога канструктара —мець нулявую вагу і бясконцую трываласць. Гэта недасягальна, але да гэтага трэба імкнуцца, — дадаў напрыканцы Аляксандр Заіка. — Напрыклад, кожны такі паветраны кран, выраблены з дапамогай адытыўных тэхналогій, важыць амаль на 700 грамаў менш за свайго прататыпа. Гэта дазваляе істотна выйграць у вазе. Чаму гэта важна? Адна з найбуйнейшых авіябудаўнічых кампаній у свеце Airbus палічыла, што памяншэнне вагі канструкцыі самалёта на адзін кілаграм за перыяд яго эксплуатацыі дазваляе сэканоміць 2 мільёны долараў.

gorbatenko@sb.by