12-13 октября 2018 10:00-18:00

Москва

Выставка передовых технологий 3D-печати и сканирования

Как российские разработки сделали мир аддитивных технологий лучше: 4 кейса

  • 3 августа 2018
Как российские разработки сделали мир аддитивных технологий лучше: 4 кейса

Аддитивные технологии – это метод создания предметов при помощи 3D-принтера. Данный способ еще называют «выращиванием»: 3D-принтер печатает деталь методом наслаивания материала – поэтому складывается впечатление, что она «растет на глазах». Разберемся, в чем плюсы аддитивных технологий и какие примеры их успешного использования есть в России.

3D-печать и ее преимущества

Аддитивные технологии выводят производство на новый уровень – и современные производители это понимают. Если в 2014 году в мире всего 49 компаний выпускали системы 3D-печати, то в 2017-м их число увеличилось до 97.

Инновации в 3D-печати оказались под пристальным вниманием российских разработчиков. На это есть ряд причин:

• аддитивное производство позволяет контролировать количество материала, не перерасходуя его;
• на 3D-принтере можно создать деталь любой геометрической сложности;
• 3D-печать требует меньше времени и энергоресурсов, чем классическое производство.

Все это пригодилось бы в различных сферах: от медицины до космонавтики.

Поэтому власти России активно помогают отрасли развиваться. По заказу правительства и Министерства промышленности, в 2016 году под руководством ФГУП «ВИАМ» был разработан «Комплексный план по развитию и внедрению аддитивных технологий в РФ на период 2018-2025 гг.». В разработке плана участвовало более тридцати организаций из ГК «Росатом», «Роскосмос» и «Ростех», а также ведущие вузы страны и Фонд фундаментальных исследований.

Результат совместной работы налицо. Вот последние инновации, созданные в России для развития аддитивных технологий.

Кейс 1. Биопринтинг

Российские ученые видят перспективу в широком применении 3D-печати в медицине. К примеру, ученые Института регенеративной медицины при Первом МГМУ им. И.М. Сеченова разрабатывают собственный биомедицинский 3D-принтер. Разработки ведут совместно с китайскими коллегами из детской больницы Чунцинского медицинского университета.

Сегодня одна из главных задач исследователей – трехмерная печать хрящей и суставов для имплантации. Ученые озабочены тем, что при имплантации существует высокий риск отторжения тканей. Мало того, что в таких случаях операцию нужно повторять – иногда потеря времени может привести к летальному исходу.

Выход из этой ситуации был найден в 3D-принтинге. Напечатанные на 3D-принтере опорные матриксы засеивают «родными» стволовыми клетками пациента – таким образом, риск того, что ткань не приживется, снижается практически к нулю.

3D Print Expo: Kak rossiyskie razrabotki sdelali mir additivnyih tehnologiy luchshe: 4 keysa 1

Кейс 2. Помощь из космоса

Для нормальной работы современных 3D-биопринтеров необходим каркас – полимерная матрица, не дающая материалу расползаться и перегреваться.

Каркас – самая важная, но и самая опасная деталь: во время работы она расходует много токсичного материала. Поэтому к улучшению технологии 3D-принтинга привлекли астрофизиков.

С 2010 по 2017 год в российском сегменте МКС проходил цикл экспериментов на установке «Кулоновский кристалл», контролирующей работу мелких заряженных частиц в невесомости. В ходе эксперимента выяснилось, что трехмерные структуры можно получать из тысяч клеток, используя магнитные левитаторы и атомы металла гадолиния (частицы, справляющиеся с невесомостью в космической технике).

Сейчас технология проходит первые испытания. Пока ученым удалось напечатать на улучшенном 3D-принтере миниатюрные шарики из хрящевых клеток овцы, но в дальнейшем устройство будут использовать в медицине.

Кейс 3. Авиация и 3D-принтинг

Самолетостроение в России тоже находится на пороге 3D-революции. Благодаря новейшим разработкам теперь можно чинить самолеты без сваривания.

Проблема в том, что при использовании газовой или лазерной сварки в точке вмешательства возникает сильное термическое напряжение, что негативно сказывается на механических характеристиках конструкции.

Институт ЭкоТех «МИСиС» совместно с французскими коллегами из Лиона предлагает обойтись без нагрева металла до температуры плавления. С помощью 3D-моделирования можно «вырастить» изношенную или поврежденную деталь прямо на месте повреждения.

Так, благодаря разработкам исследователей самую дорогую часть самолета – авиационный двигатель – теперь можно чинить без замены деталей. Это дешевле, быстрее, а главное – продлевает строк эксплуатации самолета.

Кейс 4. Новый вид пластика

Если сейчас существует огромное количество 3D-принтеров, то материалов – еще больше. И большинство из них не сочетается между собой. К примеру, неподходящий пластик при нагревании может забить печатающие головки 3D-принтера, что приведет к его поломке.

Озадаченный этой проблемой, резидент московского технопарка «Калибр» представил универсальный PLA-пластик, который подходит для любого 3D-принтера. Пока у материала нет аналогов в мире.

«PLA-пластик – биоразлагаемый и термопластичный полиэфир, его можно получить даже из картофеля и кукурузы. Материал нетоксичен и легко утилизируется. В “Калибре” изменили свойства пластика: он стал термостойким, не липнет и не забивает детали машины», – рассказал председатель совета директоров «Калибра» Михаил Коган.

По состоянию на 2018 год компании из ЕС и России заказали у «Калибра» 1,5 тонны PLA-пластика.

Материал уже используют школьники и студенты для обучения 3D-печати, а также инженеры и дизайнеры для производства макетов.


Российские разработчики держат руку на пульсе 3D-принтинга. Более того, именно в России предлагают уникальные решения, способные улучшить аддитивные технологии. У нас есть что показать миру: убедитесь в этом на выставке 3D Print Expo, которая пройдет 12-13 октября в Москве.

Видео о выставке

Рассылка новостей
Место проведения
Москва
10:00-18:00

КВЦ "Сокольники", 5-й Лучевой просек, 7, стр. 1, павильон 2

Sokolniki

Присоединяйтесь!
Open image