Rusatom: 3D-Metalldruck in Russland

Sehr bald, am 19. April, findet in der Technopolis Moskau am Wolgogradsky-Prospekt die Top 3D Expo statt - eine Ausstellung und Konferenz zu additiven Technologien, Robotik und digitalen Produktionssystemen.

Wir erzählen über die Teilnehmer und Themen der Konferenz: Heute haben wir die Firma Rusatom - Additive Technologies (RusAT LLC, das Unternehmen der Rosatom Fuel Company JSC TVEL) mit inländischen 3D-Druckern für den Metalldruck und deren Verwendung.

Informationen zur Organisation

RusAT LLC ist ein Branchenintegrator, der die Forschungs- und Produktionsunternehmen von Rosatom im Rahmen der Entwicklung einheimischer Additivtechnologien zusammenfasst.



Die Hauptaktivitäten des Unternehmens:

• Herstellung von 3D-Druckern,
• Herstellung von Metallpulvern und anderen Materialien für den 3D-Druck,
• Softwareentwicklung für additive Systeme,
• 3D-Druckdienste und deren Implementierung, einschließlich der Organisation von Zentren für additive Fertigung.

In naher Zukunft beabsichtigt das Unternehmen, die Massenproduktion eines 3D-Druckers der zweiten Generation zu starten.

Alexey Dub, CEO von RusAT, teilte seine Pläne für die nahe Zukunft des staatlichen Unternehmens in diesem Bereich mit:

„Das rein russische Programm zur Entwicklung additiver Technologien wurde gebildet und genehmigt. Es besteht aus sechs Hauptabschnitten: Software, Ausrüstung, Materialien, behördliche Dokumentation, Schulung und Schaffung von Pilotanlagen

Zusammen mit dem dynamischen Wachstum des Marktes wird erwartet, dass der Weltmarkt für additive Produktion bis 2025 45 Milliarden US-Dollar erreichen wird und bis 2035 350 Milliarden US-Dollar übersteigen wird und der Wettbewerb schneller zunimmt. Erst kürzlich sanken die Preise für 3D-Drucker um 30% und die Kosten für darauf hergestellte Produkte auf bis zu 90%. In Zukunft könnten die Preise für 3D-Drucker und additive Druckpulver um weitere 30% fallen. “

Das Ziel von RusAT bis 2025 ist es, einen Umsatz von bis zu 50 Milliarden Rubel sicherzustellen und mehr als 1,5% des globalen Marktes für additive Technologien zu besetzen.

Thema

Der Vertreter des Unternehmens wird in seiner Rede über drei Tätigkeitsbereiche sprechen:

• Serienproduktion von industriellen 3D-Druckern, die mit SLM-Technologie drucken,
• Entwicklung neuer Metallpulver für den 3D-Druck mit unterschiedlichen Eigenschaften und Zusammensetzungen,
• Pläne zur Eröffnung des ersten Additive Technology Center in Moskau mit fünf industriellen 3D-Druckern.

Entwurfsprojekt des Center for Additive Technologies LLC RusAT. Mit freundlicher Genehmigung von LLC RusAT

Projekte

3D-Drucker für den Metalldruck

Seit einigen Jahren entwickelt das staatliche Unternehmen einen inländischen 3D-Drucker für den Druck mit Metallen. Prototypen liefern gleichbleibend hochwertige Ergebnisse, Druckmuster werden zum Testen und zur Weiterentwicklung der Technologie verwendet.
Lesen Sie weiter unten über Anwendungsfälle, jedoch über den Drucker selbst.


Modularer 3D-Drucker von RusAT LLC, Prototyp

Der Drucker auf dem Foto oben ist ein Vorproduktionsmodell. Sein Design wird skaliert, um kompaktere Geräte zu schaffen, die Rosatom an medizinische Einrichtungen und Fertigungsunternehmen liefern wird.

Evgeny Tretyakov, stellvertretender Direktor des Instituts für Oberflächentechnologie und Nanomaterialien:

„In vielerlei Hinsicht ist die Arbeit dank der Maschine selbst und ihrer Software, die ebenfalls bei TsNIITMASH entwickelt wurde, erfolgreich. Ausländische Hersteller verkaufen solche Geräte unter bestimmten Materialbedingungen. Zum Beispiel brauchen wir Stahl 12x18 N / OT, ​​und dies ist ein Haushaltspulver. Es ist nicht in ihren Programmen vorgesehen. Wir können an jedem Material arbeiten - mit unserer Software können Sie den geeigneten Modus auswählen. Und wenn wir über die russische Produktion sprechen, müssen wir natürlich an heimischen Pulvern arbeiten. “

2018 wurde ein neues Modell eingeführt, das mit zwei verschiedenen Metallpulvermaterialien drucken kann und für das es mit zwei Lasern ausgestattet ist.



Die Leistung des Dual-Laser-Systems ist um 60% höher. Der Drucker hat bereits Seeversuche bestanden, indem er eine Probe von zwei Materialien gedruckt hat. In naher Zukunft ist geplant, einen Blisk der Turbine (Jet-Turbinenrad) mit einer Basis aus einer Legierung und Schaufeln von einer anderen zu drucken, um die Masse zu verringern und die Energieeffizienz der Anwendung und der Ressource zu erhöhen.

Stellvertretender Generaldirektor, Direktor des Instituts für Oberflächentechnologie und Nanomaterialien TsNIITMASH Vladimir Beregovsky:

„Die Schwierigkeit, Teile aus zwei Materialien herzustellen, besteht darin, dass jedes von ihnen am Ausgang bestimmte Eigenschaften haben muss, während der Materialpass eingehalten wird. Außerdem sollte es an ihrer Kreuzung eine weitere Immobilie geben, die auch bestimmte Anforderungen erfüllt. “

Alexey Dub, Generaldirektor von RusAT LLC:

„Mit einem einzigartigen Pulverregenerationssystem können zwei Arten von Pulvern parallel zum Druckprozess getrennt werden, die sich in der fraktionierten Zusammensetzung unterscheiden, und das regenerierte Pulver wird wieder in die Druckeinheit zurückgeführt. Dies reduziert den Pulververbrauch und damit die Produktkosten erheblich. Derzeit werden Regenerationsmodi ausgearbeitet. “

Kiefer, Augenhöhle, Gelenk

Basierend auf TASS und AiF

Im Jahr 2020 plant Rosatom den Start einer Pilotproduktion von 3D-gedruckten medizinischen Implantaten.


Fragment des Kiefers. Foto mit freundlicher Genehmigung von RusAT LLC

Alexei Dub, CEO von RusAT:

„Wir müssen ab 2020 eine Pilotproduktion von Implantaten für die Medizin starten. Im Jahr 2020 müssen wir auch inländische Software für den 3D-Druck erstellen, den sogenannten "virtuellen Drucker".


Am TsNIITMASH State Scientific Center der Russischen Föderation, einem der Institute von Rosatom, wird derzeit die Haustechnik für die Herstellung medizinischer Implantate entwickelt.
Entwicklungsgegenstand ist ein SLM-Drucker mit einem dreiachsigen optischen System. Wie jeder SLM-Drucker schmilzt er Metallpulver Schicht für Schicht und „wächst“ ein bestimmtes 3D-Modell.

Die Hauptschwierigkeit bei der Entwicklung dieser Technologie ist die Auswahl von Laserbetriebsarten für die Herstellung von Titanprodukten mit einer komplexen feinmaschigen Struktur, die zum Spleißen mit Knochengewebe geeignet ist.


Augenhöhle. Foto mit freundlicher Genehmigung von RusAT LLC

Aliy Delov, Leiter Forschungsprojekte:

"Wenn wir über traditionelle Technologien sprechen, kann ich mir nicht vorstellen, wie man eine Augenhöhle fräsen könnte", sagt er und fährt mit dem Finger über die komplizierten Biegungen. - Und bei uns stellte sich heraus, dass es dem Original völlig ähnlich war. Nach uns muss das Implantat nur noch sterilisiert werden - und es ist einsatzbereit. “

Die Proben werden allen möglichen Tests in Drittorganisationen unterzogen. Die Ergebnisse der Studien zeigen, dass sie die angegebenen Eigenschaften vollständig erfüllen und für die medizinische Verwendung geeignet sind.

Dank eines solchen Druckers, der in einem Krankenhaus oder einem medizinischen Institut installiert ist, können Ärzte in kürzester Zeit ein individuelles und ideales Implantat für jeden Patienten auf der Grundlage seines Tomogramms drucken. Die Produktivität eines solchen Druckers beträgt 5-50 cm³ / Stunde, was ungefähr 40 Prothesenbechern des Hüftgelenks pro Schicht entspricht.
Die Kosten eines inländischen 3D-Druckers für den Metalldruck sind 20% niedriger als die seiner ausländischen Kollegen.

Industriepumpenrad

Spezialisten von NPO TsNIITMASH, hergestellt im Auftrag von JSC Afrikantov OKBM, beim ersten inländischen 3D-Drucker für Metall ihres eigenen Designs, einem Rad mit komplexer Geometrie für eine industrielle elektrische Pumpe. Zum Drucken wurde heimisches Metallpulver verwendet.

Durch Drucken dieses Musters können Sie die nächsten Schritte festlegen, die für die Einführung des 3D-Drucks mit Metallen bei der Herstellung kritisch belasteter Teile erforderlich sind.

Stellvertretender Generaldirektor, Direktor des Instituts für Oberflächentechnologie und Nanomaterialien des OJSC NPO TsNIITMASH Vladimir Beregovsky:

„Während dieser Arbeit haben wir festgestellt, dass unsere Installation und unsere Spezialisten für solche nicht standardmäßigen Aufgaben bereit sind, für ein Teil, das in der Geometrie so komplex ist. Als nächstes geht es darum, die Genauigkeit der Herstellung des Produkts zu verbessern und mechanische Festigkeitseigenschaften zu erhalten, die den Eigenschaften der verwendeten Legierung entsprechen. Es liegt noch viel Arbeit vor uns. “

Die Einführung des 3D-Drucks mit Metallen und Legierungen wird die Zeit für die Herstellung von Teilen mit komplexer Geometrie erheblich verkürzen. Jetzt ist ihre Herstellung ein langer und mühsamer Prozess.

Ausstellungsmaterialien

Videomaterial, das auf der kommenden Ausstellung der Top 3D Expo 2019-Konferenz gedreht wird, steht nur Geschäfts- und VIP-Ticketinhabern zur Verfügung.

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