Заменить кузнеца : Как 3D-принтеры Briart. печатает детали из металла

В наши дни 3D-принтеры никого не должны удивлять. Однако в России эти устройства в основном используются для печати пластиковых изделий. Бурятский изобретатель создал принтер. печатает Chip Metal Parts. Это устройство может печатать ключи, композитный крепеж, медицинские имплантаты и даже гравюры. При этом изобретение значительно дешевле существующих зарубежных аналогов. Изобретатель Вячеслав Бутуханов, номинированный на премию «Хедлайнер года», рассказал Hytek об уникальности этой разработки, о том, как образуются отходы и с какими трудностями сталкиваются российские инноваторы.

Читать статью «Хайтек.

Наука переработки

3D-принтеры наносят слои на рабочий стол металл . Плоские формы постепенно увеличиваются в объеме и на ваших глазах превращаются в ключи. Опытным путем. кузнецу Автоматизированным 3D-принтерам требуется восемь часов непрерывной работы и достаточное количество сырья, чтобы изготовить один и тот же объект. Принтер может сделать это за три, а поскольку «чернила» — это металлолом, то есть отходы производства, то это все, что нужно.

‘Это то, сколько времени требуется 3D-принтеру для печати для производства одной детали, поскольку сначала требуется шаблон. Все последующие детали по тому же стандарту можно подготовить еще быстрее», — объясняет Вячеслав Бутуханов.

Разработка оборудования для 3D-печати металлических изделий началась в 2017 году. с металлом Те, что были на рынке, стоили дорого. Кроме того, принтер, о котором идет речь, был очень громоздким. Поэтому перед разработчиками стояла задача создать устройство, которое было бы одновременно доступным и очень компактным. В результате был создан принтер Study Metall.

Нашу технологию имеет смысл использовать, когда нужно создавать небольшие партии или единичные изделия, — говорит Бутуханов. Например, большой спрос на пароструйные сопла для котельных установок. Ежегодно требуется около 150 штук, а минимальный заказ на отливку обычно составляет 1 000 штук». Печать из металла Стартапам могут потребоваться отдельные компоненты для создания прототипов MVP. Кроме того, в настоящее время есть художники, работающие в жанре цифровой скульптуры. Печатать такие модели на принтере дешевле и проще, чем заниматься инвестиционным литьем.

Чтобы создать учебный металл, Вячеслав собрал команду коллег и начал разрабатывать модель на 3D-принтере. Группа состояла из девяти человек. «Команда проекта была создана специалистами из Восточно-Сибирского государственного технического университета, так как именно в этом вузе в настоящее время выполняются функции института», — поясняет Вячеслав. — В разработке нового устройства принимали участие технические консультанты, конструкторы, инженеры, техники, акционеры, металлурги и разработчики.

Затем все члены первоначальной команды разработчиков переехали в Бутуханов, который был создан в 2018 году. Это небольшой инновационный центр компетенции аддитивных технологий (ЦКАТ).

Производство из отходов промышленности

В качестве материала для печати Используются отходы, оставшиеся после обработки деталей на фрезерном станке (металл и опилки). Этим разработка бурятских ученых уникальна. Помимо прочего, данная технология позволяет значительно снизить себестоимость продукции. Металл сначала измельчается в пыль, а затем превращается в пасту. На принтере из нее слой за слоем «строится» аксессуар, который затем обжигается в печи. Последним этапом является механическая постобработка — нормализация аномалий, шлифовка, гравировка, покрытие и т.д., в зависимости от назначения изделия.

Пока основным сектором для внедрения новых изобретений являются учебные классы и учебные лаборатории. В будущем он будет продаваться в цехах, производящих мелкие металлические детали. Устройство функционирует автономно и не требует длительного обучения или специальных навыков. Его создатели также уверены, что принтер можно использовать на промышленных предприятиях: в авиационной и автомобильной промышленности, в оборонной отрасли. Инновации интересуют и врачей. С помощью технологии протезирования можно ускорить процесс изготовления индивидуальных имплантатов. Производство традиционными методами длится от 1,5 до 2 месяцев, тогда как трехмерный принтер может напечатать за один день.

Изобретение уже запатентовано, осталось только найти инвесторов для начала массового производства принтера. Плановая стоимость разработанного оригинального 3D-принтера составит 400-450 тысяч рублей. ‘В декабре 2019 года наш МИП получил тендер от Министерства промышленности и торговли Республики Брятия на 1,9 млн рублей. На эти средства мы закупим производственное оборудование и полный ПМР’, — добавляет Вячеслав.

Изобретение и производство: что такое ТРАП?

По словам Вячеслава, инновационные компании в России сталкиваются с проблемами, поскольку для получения инвестиций им необходимо производить продукцию в течение нескольких лет, но реальным результатом их деятельности является интеллектуальная собственность.

В прошлом новые разработки появлялись по просьбе заказчиков, которые оплачивали проект. Подрядчики получали подробное техническое задание, по которому работали институт и конструкторское бюро: первый должен был изучить осуществимость идеи; второй — разработать планы; третий — разработать новую модель, которая затем использовалась для разработки нового продукта.

В инновационной модели, в отличие от классической, нет конкретного заказчика на готовый продукт; целью купли-продажи является интеллектуальная собственность, а не продукт. Поскольку продукт создается поэтапно, разработчики привлекают инвесторов на каждом этапе. Вкладывая деньги в проект, они получают взамен права на эту интеллектуальную собственность. И без их разрешения никто не может создать или продать продукт. Примером того, как этот принцип работает на практике, является патентный спор между Samsung и Apple.

Юридическая битва между Samsung и Apple длилась семь лет: в 2011 году Стив Джобс обвинил телефоны Android в краже многих технологий его компании, включая использование нескольких сенсорных жестов для работы с сенсорными экранами и дизайн с закругленными углами. В конечном итоге это дело привело к длительному противостоянию между двумя гигантами индустрии. Суд поспешил признать патенты Apple на технологии и дизайн, но стороны не смогли договориться о размере компенсации; адвокаты Samsung утверждали, что огромная прибыль Apple объясняется тем, что элементы дизайна и пользовательского интерфейса были лишь частью сложного технологического продукта и поэтому и не были эквивалентны сумме, полученной от продажи смартфона; представители Apple утверждали, что без этих элементов невозможно было бы использовать и приобрести смартфон. В результате суд согласился с истцом и присудил Samsung 1 млрд. долл. Однако на этом процесс не закончился — стороны продолжали оспаривать размер выплаты и другие нарушения патентов; в 2018 году было официально объявлено, что стороны больше не имеют претензий.

В инновационной модели создание экспериментальной версии нового продукта не требует длинной и сложной производственной цепочки. Вместо множества этапов остаются только исследования и разработки (R∓ a). В результате получается не спецификация, а модель продукта или функциональный оригинал. Представление этой оригинальности в соответствующих конкурсах и отчетах — способ привлечь инвесторов и обеспечить финансирование. Кроме того, победители и призеры обычно получают гранты на дальнейшее развитие своих проектов.

В апреле 2018 года в Улан-Дае прошел стартап-тур регионального стадиона «Открытые инновации». Конкурс был организован Фондом «Сколково» и правительством Вельяти; разработка Бутуханова и его команды заняла там второе место. Кроме того, победители получили возможность представить свою работу на конференции Startup Village 2018. Там проводился конкурс для участников, и МИП ЦКАТ стал одним из 12 финалистов. В результате проект получил инвестиции в размере 2 млн рублей, а всего на три года было выделено 9 млн рублей.

В ноябре CCAT получил финальную Всероссийскую премию хедлайнеров 2019 года в классе «Наука и образование».Выделяются два победителя — одного выделяют эксперты, а другого выбирают народным голосованием.Участник, выбранный жюри, получает грант в размере 2 млн руб, победитель народного голосования получает 1 млн рублей.

Догоняя сезон

Технологический институт Восточно-Сибирского государственного университета, на базе которого работает ЦКАТ МИП, является учебным штабом крупного промышленного предприятия в Бурее. Однако и в институте, и на предприятиях не хватает оборудования для 3D-печати металлов. Еще одним фактором, препятствующим развитию технологии 3D-печати в стране, является отсутствие нормативной базы. Национальные стандарты до сих пор не утверждены. В результате Россия отстает в развитии технологий протезирования, однако во всем мире продажи 3D-принтеров быстро растут: в 2017 году они увеличились на 80%.

Цель ИПИ, созданного Бутухановым, — заполнить этот пробел; Вячеслав намерен сохранить фокус на протезных технологиях и материалах, особенно для 3D-принтеров. Его компания ищет способы быстрого изменения свойств материалов в соответствии с разработанным дизайном. Еще одна цель — снижение производственных затрат.

‘Мы также планируем использовать наши образовательные принтеры для ознакомления студентов и школьников с новыми методами исследования материалов. Студенты могут использовать наши принтеры для. печатать Образцы различных металлических порошков. Кроме того, можно генерировать образцы в соответствии с требованиями ГОСТа для различных видов механических испытаний, таких как испытания на растяжение и удар. ‘Студенты могут быстро проводить научные эксперименты, прикладные исследования и лабораторные работы по определению механических свойств металлических материалов’, — говорит Вячеслав.

Проект предлагает полный цикл инноваций, от создания цифровой модели до тестирования свойств и отделки готового изделия». ‘Лаборатория занимается материаловедением, так как для 3D-печати используются синтетические материалы’, — говорит он. металл ‘Мастерская поддерживает науку о материалах и дизайне, а также анализ структурного состояния синтетических материалов’.

‘Наша цель — не научные исследования, — отметил Вячеслав. — Мы производим продукцию для нужд местных предприятий. Завод, который заинтересован в нашей продукции ИПИ, внедряет инновационные приспособления в технический процесс, разрабатывает маршрутные схемы и занимается вопросами сертификации протезных конструкций».