Rusatom: impressão 3D em metal na Rússia

Muito em breve, no dia 19 de abril, na Technopolis Moscow, na Volgogradsky Prospekt, ocorrerá a Top 3D Expo - uma exposição e conferência sobre tecnologias aditivas, robótica e sistemas de produção digital.

Falamos sobre os participantes e os tópicos da conferência: hoje temos a empresa Rusatom - Additive Technologies (RusAT LLC, empresa da empresa Rosatom Fuel Company JSC TVEL) com impressoras 3D domésticas para impressão em metal e seu uso.

Sobre a Organização

A RusAT LLC é um integrador de indústria que combina as empresas de pesquisa e produção da Rosatom como parte do desenvolvimento de tecnologias domésticas de aditivos.



As principais atividades da empresa:

• Fabricação de impressoras 3D,
• criação de pós metálicos e outros materiais para impressão 3D,
• desenvolvimento de software para sistemas aditivos,
• Serviços de impressão 3D e sua implementação, incluindo a organização de centros de fabricação de aditivos.

Em um futuro próximo, a empresa pretende lançar a produção em massa de uma impressora 3D de segunda geração.

Alexey Dub, CEO da RusAT, compartilhou seus planos para o futuro próximo da empresa estatal nesta área:

“O programa totalmente russo para o desenvolvimento de tecnologias aditivas foi formado e aprovado, consistindo em seis seções principais: software, equipamentos, materiais, documentação regulatória, treinamento e criação de plantas piloto

Juntamente com o crescimento dinâmico do mercado, espera-se que em 2025 o mercado mundial de produção de aditivos atinja US $ 45 bilhões, e em 2035 ultrapasse os US $ 350 bilhões, e a concorrência se intensifique em ritmo mais acelerado. Só recentemente, o preço das impressoras 3D diminuiu 30% e o custo dos produtos fabricados nelas - até 90%. No futuro, os preços de impressoras 3D e pós de impressão aditiva poderão cair outros 30%. ”

O objetivo do RusAT até 2025 é garantir receita de até 50 bilhões de rublos e ocupar mais de 1,5% do mercado global de tecnologia aditiva.

Theme

O representante da empresa em seu discurso falará sobre três áreas de atividade:

• Produção serial de impressoras 3D industriais que imprimem na tecnologia SLM,
• Desenvolvimento de novos pós metálicos para impressão 3D com diferentes propriedades e composição,
• Planeja abrir o primeiro Centro de Tecnologia Aditiva em Moscou com cinco impressoras 3D industriais.

Projeto de design do Center for Additive Technologies LLC RusAT. Cortesia de LLC RusAT

Projetos

Impressora 3D para impressão em metal

Por vários anos, a empresa estatal desenvolve uma impressora 3D doméstica para impressão com metais. Os protótipos fornecem resultados consistentemente de alta qualidade, as amostras de impressão são usadas para testes e desenvolvimento adicional da tecnologia.
Leia sobre os casos de aplicativos abaixo, mas como para a própria impressora.


Impressora 3D modular da RusAT LLC, protótipo

A impressora na foto acima é um modelo de pré-produção; seu design será dimensionado para criar dispositivos mais compactos que a Rosatom fornecerá a instalações médicas e empresas de manufatura.

Evgeny Tretyakov, vice-diretora do Instituto de Tecnologia de Superfície e Nanomateriais:

“De várias maneiras, o trabalho é bem-sucedido graças à própria máquina e seu software, também desenvolvido na TsNIITMASH. Fabricantes estrangeiros vendem esse equipamento com certas condições para os materiais. Por exemplo, precisamos de aço 12x18 N / OT, ​​e este é um pó doméstico. Não é fornecido por seus programas. Podemos trabalhar em qualquer material - nosso software permite que você escolha o modo apropriado. E se estamos falando sobre a produção russa, é claro que precisamos trabalhar com pós domésticos. ”

Em 2018, foi introduzido um novo modelo, capaz de imprimir com dois materiais metálicos em pó diferentes, para os quais está equipado com dois lasers.



O desempenho do sistema de laser duplo é 60% maior. A impressora já passou por testes no mar, imprimindo uma amostra de dois materiais. Em um futuro próximo, está planejado imprimir um blisk da turbina (roda de turbina a jato), com uma base de uma liga e pás de outra, o que reduzirá sua massa e aumentará a eficiência energética da aplicação e dos recursos.

Vice-Diretor Geral, Diretor do Instituto de Tecnologia de Superfície e Nanomateriais TsNIITMASH Vladimir Beregovsky:

“A dificuldade de criar peças a partir de dois materiais é que cada uma delas na saída deve ter certas propriedades, enquanto atende ao passaporte do material. Além disso, em sua junção, deveria haver mais uma propriedade que também atenderia a certos requisitos. ”

Alexey Dub, diretor geral da RusAT LLC:

“Um sistema exclusivo de regeneração de pó permitirá paralelo ao processo de impressão separar dois tipos de pós que diferem na composição fracionária, retornando o pó regenerado de volta à unidade de impressão. Isso reduz significativamente o consumo de pós e, como conseqüência, o custo dos produtos. Atualmente, os modos de regeneração estão sendo elaborados. ”

Mandíbula, cavidade ocular, articulação

Baseado em TASS e AiF

Em 2020, a Rosatom planeja lançar uma produção piloto de implantes médicos impressos em 3D.


Fragmento da mandíbula. Foto cedida por RusAT LLC

Alexei Dub, CEO da RusAT:

“Temos de lançar uma produção piloto de implantes para medicamentos a partir de 2020. Em 2020, também devemos criar software doméstico para impressão 3D, a chamada "impressora virtual".


Atualmente, a tecnologia doméstica para a produção de implantes médicos está sendo desenvolvida no Centro Científico do Estado TsNIITMASH da Federação Russa, um dos institutos da Rosatom.
O objetivo do desenvolvimento é uma impressora SLM com um sistema óptico de três eixos. Como qualquer impressora SLM, derrete pó de metal camada por camada, "cultivando" um determinado modelo 3D.

A principal dificuldade no desenvolvimento dessa tecnologia é a seleção de modos de operação a laser para a fabricação de produtos de titânio com uma estrutura complexa de malha fina adequada para a emenda com tecido ósseo.


Encaixe ocular. Foto cedida por RusAT LLC

Aliy Delov, Chefe de Projetos de Pesquisa:

"Se falamos de tecnologias tradicionais, não consigo imaginar como alguém pode fazer uma cavidade ocular", diz ele, passando o dedo pelas curvas complexas. - E com a gente acabou sendo completamente semelhante ao original. Depois de nós, o implante precisa apenas ser esterilizado - e está pronto para uso. ”

As amostras são submetidas a todos os testes possíveis em organizações de terceiros. Os resultados dos estudos indicam sua total conformidade com as propriedades especificadas e a adequação para uso médico.

Graças a essa impressora instalada em um hospital ou instituto médico, os médicos podem imprimir um implante individual e ideal para qualquer paciente, com base em sua tomografia, em um tempo muito curto. A produtividade dessa impressora é de 5-50 cm³ / hora, ou seja, cerca de 40 copos protéticos da articulação do quadril por turno.
O custo de uma impressora 3D doméstica para impressão em metal será 20% menor do que seus colegas estrangeiros.

Roda de bomba industrial

Especialistas da NPO TsNIITMASH fabricados por encomenda da JSC Afrikantov OKBM, na primeira impressora 3D doméstica para metal de seu próprio projeto, uma roda geométrica complexa para uma bomba elétrica industrial. Para impressão, foi utilizado pó metálico doméstico.

A impressão desta amostra permitirá determinar as próximas etapas necessárias para a introdução da impressão 3D com metais na fabricação de peças carregadas críticas.

Vice-Diretor Geral, Diretor do Instituto de Tecnologia de Superfície e Nanomateriais da OJSC NPO TsNIITMASH Vladimir Beregovsky:

“No processo deste trabalho, percebemos que nossa instalação e nossos especialistas estão prontos para tarefas fora do padrão, para uma peça tão complexa em geometria. Em seguida, estamos falando em melhorar a precisão da fabricação do produto e obter características de resistência mecânica correspondentes às características da liga utilizada. Ainda há muito trabalho pela frente. ”

A introdução da impressão 3D com metais e ligas reduzirá significativamente o tempo de fabricação de peças com geometria complexa, agora sua produção é um processo longo e trabalhoso.

Materiais para exposições

Os materiais de vídeo que serão gravados na próxima exposição da conferência Top 3D Expo 2019 estarão disponíveis apenas para os titulares de ingressos empresariais e VIP.

Leia sobre os tipos e preços dos ingressos e cadastre-se no site: cadastre - se .