Как преодолеть «слабости» аддитивного производства?

Аддитивное производство (АП) действительно имеет свои сложности — высокую стоимость и технологические ограничения. Однако эти недостатки часто проявляются из-за неправильного применения технологии, а не являются её врождёнными свойствами.

⚠️ Ключевые вызовы:

— Технологичность: некоторые материалы и конструкции требуют особых подходов при печати
— Экономика: ошибки проектирования приводят к неоправданному расходу материалов и времени

💡 Эффективные стратегии преодоления:

1. Комплексный анализ возможностей AП ещё на этапе проектирования, включая:
— Оптимальную ориентацию детали в камере печати
— Рациональное размещение поддерживающих структур

2. Применение топологической оптимизации для:
— Снижения массы изделий
— Минимизации расхода материалов
— Улучшения механических характеристик

3. Активное использование цифровых двойников для:
— Виртуальных испытаний
— Прогнозирования поведения конструкции
— Оптимизации параметров печати

🧠 Грамотное проектирование и подготовка производства позволяют не только нивелировать традиционные "слабости" AП, но и раскрыть его уникальные преимущества. Современные инструменты проектирования и симуляции делают аддитивные технологии всё более доступными и экономически эффективными.

⚙ Что ждёт классическое машиностроение в эпоху 3D-печати?
Часть 1

Давайте зададимся вопросом: что будет с профессиями токаря и фрезеровщика через 10 лет? Исчезнут ли они, как некогда мамонты, или останутся востребованными?

Для нового поколения инженеров аддитивные технологии кажутся понятным инструментом, способным реализовать любые технологические идеи. В то время как возможности традиционного производства многим молодым специалистам известны лишь теоретически - из рассказов тех, кто работал с этими методами. У промышленников «старой школы» ситуация диаметрально противоположна.

Но в этой технологической революции не должно быть проигравших. Напротив, выиграть должны обе стороны. Мы уже писали о том, как синергия и гибридизация формируют новое производственное мышление, значительно расширяя возможности промышленности. Два этих подхода могут успешно дополнять друг друга, заимствуя лучшие качества каждого.

Давайте разберёмся, как они могут сосуществовать.

✅ЧПУ против 3D-печати: битва за точность и скорость
— Точность: современные ЧПУ-станки пока превосходят 3D-печать по чистовой обработке (допуски до 0,001 мм). Однако металлическая 3D-печать (SLM, MBJ, Metal SLA) пока отстает на 1-2 порядка, а с помощью постобработки, способна наверстать и этот разрыв.
— Скорость: для массового производства простых деталей (болты, валы) ЧПУ остаётся предпочтительным. Но сложные узлы (турбинные лопатки, топливные форсунки) быстрее и экономичнее печатать.
— Гибкость: АТ позволяют создавать изделия с внутренними каналами и пористыми структурами (аналогичными костной ткани), что невозможно при механической обработке.

ЧПУ сохранит позиции в серийном производстве простых деталей, тогда как 3D-печать займёт нишу сложных и кастомизированных изделий.

В следующий раз поговорим на тему ковки.

⚙ Что ждёт классическое машиностроение в эпоху 3D-печати?
Часть 2

➡️ Можно ли напечатать деталь, которая переживёт ковку?
— Прочность: детали, напечатанные из титана или инконеля, уже используются в критичных узлах самолётов и ракет. Их прочность сравнима с кованными, но при этом они легче на 30–50%.
— Ограничения: для ударных нагрузок (шасси, молоты) ковка пока незаменима. АТ требуют постобработки (термообработка, газостатирование) для снятия внутренних напряжений.
— Будущее: гибридные технологии (например, печать заготовки + финишная обработка на ЧПУ) — уже реальность. В некоторых зарубежных компаниях так уже серийно производят лопатки турбин.

Для большинства задач АТ могут заменить ковку, но в экстремальных условиях традиционные методы пока вне конкуренции.

Что же станет с токарями и фрезеровщиками? Поговорим об этом в третьей части.

⚙ Что ждёт классическое машиностроение в эпоху 3D-печати?
Часть 3

➡️ Что будет с токарями и фрезеровщиками?
Профессии не исчезнут, но трансформируются:
— Токари и фрезеровщики будут осваивать гибридные станки (3D-печать + ЧПУ)
— Спрос сместится в сторону операторов 3D-принтеров и инженеров-аддитивных технологий

Пример: в АО «ЦАТ» через программы дополнительного профессионального образования готовят специалистов по аддитивным технологиям, так как рынок требует новых компетенций.

Классические профессии не исчезнут, но станут частью цифрового производства.

Итак, ответим на главный вопрос:

«Выживут ли традиционные производства?»

Нет, они не исчезнут подобно каретным мастерским, но претерпят значительные изменения. Будущее — в симбиозе традиционных и аддитивных технологий:
— Серийные детали — ЧПУ, литьё
— Сложные и кастомизированные узлы — 3D-печать
— Ремонт и запчасти — печать по требованию

Готово ли ваше предприятие к этому переходу?

АО «ЦАТ» на выставке «Металлообработка-2025»

Уважаемые коллеги и партнёры!
АО «ЦАТ» приглашает вас посетить наш стенд в рамках 25-й международной специализированной выставки «Металлообработка-2025». Мероприятие пройдёт с 26 по 29 мая 2025 года в ЦВК «Экспоцентр» (Москва, Краснопресненская набережная, 14).

📍 Наш стенд: Павильон №2, зал 2, стенд 22D10

На выставке мы представим:
— Реализованные проекты в аэрокосмической и других отраслях
— Комплексные решения для производственных задач
— Перспективные разработки в сфере аддитивных технологий

👥 Наши специалисты будут готовы:
— Ответить на технические вопросы
— Обсудить возможности сотрудничества
— Проконсультировать по вопросам реализации НИОКТР

💡 АО «ЦАТ» обладает:
— Крупнейшим в России парком аддитивного оборудования
— Аккредитованной испытательной лабораторией
— Собственным образовательным центром
— Командой высококвалифицированных специалистов

🎯 Ключевое мероприятие:
27 мая в 12:15 состоится панельная сессия «Аддитивные технологии: трансформация производств через инновации, стабильность и конкурентоспособность» с участием генерального директора АО «ЦАТ» Алексея Борисовича Мазалова (зал семинаров №3, павильон №2).

Мы будем рады встретиться с вами на выставке и обсудить возможности сотрудничества!

Использование печей для SLM/L-PBF процесса
Часть 1

Технология L-PBF позволяет создавать сложные металлические детали, но внутренние напряжения и неоднородная микроструктура требуют постобработки. Рассмотрим типы печей для отпуска напряжений и термообработки, их преимущества и недостатки.

Муфельные печи — это печи с изолированной камерой (муфелем), которая защищает нагреваемые материалы от прямого контакта с нагревательными элементами и продуктами горения.

➕ Плюсы:

➡️ Равномерный нагрев: идеальны для деталей простой геометрии.
➡️ Гибкость атмосферы: могут работать в воздушной, инертной или восстановительной среде.
➡️ Низкая стоимость: доступны для небольших лабораторий и стартапов.

➖ Минусы:

➡️ Ограниченная скорость нагрева/охлаждения: не подходят для быстрых циклов термообработки.
➡️ Риск окисления: при работе в воздушной среде (актуально для титана, алюминия).

✅ Применение:

➡️ Отпуск напряжений для сталей и никелевых сплавов.
➡️ Низкобюджетные проекты и прототипирование.

🚀 Аддитивные технологии в аэрокосмической отрасли: миссия, стратегия и реальные кейсы

В журнале «Аддитивные технологии» №2 (стр. 53-55) опубликованы ключевые тезисы выступления Алексея Борисовича Мазалова, генерального директора АО "ЦАТ", с панельной сессии «Промышленность печатает: аэрокосмическая отрасль» в рамках «Лидер-форум 2024»:

🔹 Обновлённая миссия ЦАТ — быть ведущим системным интегратором комплексных наукоёмких решений в области исследований, разработок и аддитивного производства для ускоренного внедрения передовых 3D-технологий в авиадвигателестроении и промышленности России.

🔹 Мощности и технологии:
✔ Более 40 промышленных 3D-принтеров и 55 лабораторных установок.
✔ Технологии: SLM, SLS, DMD, FDM, SLA.
✔ Сертификация: ГОСТ ISO 9001, ГОСТ РВ, лицензия Минпромторга.

🔹 Реальные кейсы:
✔ Детали для авиационных двигателей.
✔ Жаровая труба малоразмерного ГТД.
✔ Элементы корпуса космического аппарата.

🔹 Стратегия развития:
✔ Создание единой технологической платформы с отечественными и дружественными зарубежными производителями.
✔ Работа над нормативной базой и импортозамещением (материалы, ПО, оборудование).
✔ Популяризация и образовательные инициативы: конференции, корпоративный журнал «Альманах аддитивщика», учебный центр для ОДК, РОСТЕХ и внешних партнёров.

📌 Полную версию статьи можно будет найти в журнале «Аддитивные технологии» на выставке «Металлообработка 2025»!

🔹 Приглашаем на стенд ЦАТ (павильон 2, зал 2, 22D10) на выставке «Металлообработка 2025» — обсудим перспективы аддитивных технологий, актуальные проекты и сотрудничество!

АО "ЦАТ" присоединился к информационному сообществу развития аддитивных технологий

❗️ ЦАТ стал одним из основателей сообщества ТГ-каналов 3D Russia, популяризирующих развитие аддитивных технологий в России.

👥 Деятельность сообщества направлена на продвижение идеи узнаваемости представителей российского рынка: от разработчиков 3D-принтеров и материалов до комьюнити, отраслевых журналов и ассоциаций.

📸 В настоящее время наблюдается рост интереса к использованию аддитивных технологий в различных отраслях российской экономики. С целью консолидации знаний ЦАТ поддержал инициативу о создании общей площадки для всех заинтересованных данной тематикой.

🎉 ЦАТ достиг 1000 подписчиков в Telegram! 🎉

Друзья, у нас отличные новости — «Центр аддитивных технологий» преодолел важный рубеж: 1000 подписчиков в нашем Telegram-канале! 🚀

Это не просто число — это сообщество единомышленников, партнеров и клиентов, которые следят за нашими новостями, проектами и важными обновлениями.

1000 подписчиков — это доверие и заслуженный интерес к нашей работе. Мы делимся эксклюзивными материалами, аналитикой и анонсами из сферы аддитивного производства.

Наша работа и потенциал аддитивных технологий таковы, что мы не видим предела совершенства и будем регулярно радовать своих подписчиков самыми интересными и полезными для развития бизнеса новостями.

Спасибо, что вы с нами! Будем рады видеть еще больше подписчиков — рекомендуйте наш канал коллегам и друзьям.

👉 Подписаться: @rostec_additive.

Использование печей для SLM/L-PBF процесса
Часть 2

Продолжаем раскрывать особенности использования различных типов печей для технологии L-PBF.

Вакуумные печи — закрытые печи, работающие при пониженном давлении или полном вакууме. Исключают окисление материалов, используются для термообработки высокореактивных металлов и спекания.

➕ Плюсы:

➡️ Защита от окисления: идеальны для реактивных материалов (титан, алюминий).
➡️ Высокая чистота процесса: отсутствие загрязнений от атмосферы.
➡️ Точный контроль температуры: критично для критических деталей (аэрокосмос, медицина).

➖ Минусы:

➡️ Высокая стоимость: оборудование и обслуживание.
➡️ Длительные циклы: вакуумирование увеличивает время обработки.

✅ Применение:

➡️ Термообработка высоколегированных сталей, титановых и жаропрочных сплавов.
➡️ Серийное производство с требованиями к чистоте материала.

Подписано соглашение о сотрудничестве между АО «ЦАТ» и РГАТУ имени П.А. Соловьева на выставке «Металлообработка 2025»

26 мая 2025 года в рамках международной выставки «Металлообработка 2025 было подписано Соглашение о сотрудничестве между АО «Центр аддитивных технологий» (ЦАТ) и Рыбинским государственным авиационным техническим университетом имени П.А. Соловьева (РГАТУ).

Документ закрепил партнерство в сфере образования, науки и подготовки кадров для высокотехнологичных отраслей промышленности.

Основные направления сотрудничества:
✅Совместные образовательные программы и мероприятия (лекции, семинары, стажировки)
✅Трудоустройство выпускников РГАТУ в АО «ЦАТ»
✅Организация производственных практик и наставничества
✅Разработка адаптированных программ переподготовки и повышения квалификации
✅Проведение научных исследований и совместных проектов

🖊Соглашение подписали:
👍 Алексей Борисович Мазалов – генеральный директор АО «ЦАТ»
👍 Никита Владимирович Бурцев – директор передовой инженерной школы «Технологии двигателестроения» РГАТУ

Этот шаг укрепит взаимодействие между наукой и производством, обеспечит подготовку высококвалифицированных специалистов для авиационной и машиностроительной отраслей.

Использование печей для SLM/L-PBF процесса
Часть 3

Продолжаем раскрывать особенности использования различных типов печей для технологии L-PBF.

Печи с контролируемой атмосферой — это печи с регулируемым газовым составом (инертным, восстановительным или другим). Защищают материалы от окисления при термообработке, пайке и спекании.

➕ Плюсы:

➡️ Баланс цены и качества: дешевле вакуумных, но защищают от окисления.
➡️ Гибкость: можно менять газовую среду под материал (например, аргон для титана).
➡️ Скорость: быстрее вакуумных за счет отсутствия этапа вакуумирования.

➖ Минусы:

➡️ Затраты на газы: регулярная замена баллонов или подключение к газовой рампе.
➡️ Ограниченная чистота: риск микропримесей в газе.

✅ Применение:

➡️ Обработка среднереактивных сплавов (нержавеющие стали, кобальт-хром).
➡️ Средние производства с умеренным бюджетом.

Использование печей для SLM/L-PBF процесса
Часть 4

Продолжаем раскрывать особенности использования различных типов печей для технологии L-PBF.

Печи для изотермического отпуска

➕ Плюсы:

➡️ Снятие остаточных напряжений: равномерный прогрев при фиксированной температуре.
➡️ Совместимость со сложными геометриями: подходит для деталей с тонкими стенками.

➖ Минусы:

➡️ Длительные циклы: требуется точный контроль времени выдержки.
➡️ Высокие энергозатраты: поддержание постоянной температуры.

✅ Применение:

➡️ Критические детали в аэрокосмической отрасли.
➡️ Изделия с требованиями к усталостной прочности.

✅ Критерии выбора

🎯 Материал:
- Реактивные сплавы (Ti, Al) → вакуумные печи.
- Стали, Ni-сплавы → муфельные или печи с контролируемой атмосферой.
🎯 Геометрия детали:
- Сложные формы → вакуумные или изотермические печи.
- Простые формы → муфельные/индукционные.
🎯 Бюджет:
- Низкий → муфельные.
- Средний/высокий → вакуумные или газовые.
🎯 Производительность:
- Серийное производство → индукционные/газовые.
- Единичные детали → муфельные.

⚠️ Рекомендации

➡️ Для стартапов: муфельные печи + баллоны с аргоном.
➡️ Для промышленности: вакуумные печи или системы с контролируемой атмосферой.
➡️ Для критических деталей: комбинация вакуумной термообработки и изотермического отпуска.

Перед выбором проведите испытания на образцах, чтобы определить оптимальные параметры (температура, время выдержки, скорость охлаждения). Учитывайте требования стандартов.

Газовые системы для L-PBF
Часть 1

Для работы SLM/L-PBF 3D-принтеров требуется инертная атмосфера (обычно аргон или азот), чтобы предотвратить окисление металлического порошка. Рассмотрим три основных способа подачи газа: отдельные баллоны, газовые рампы и криогенные газификаторы.

Газовые баллоны предназначены для подачи инертных газов, таких как аргон или азот, которые создают защитную атмосферу в рабочей камере, предотвращая окисление металлического порошка во время лазерного плавления. Эти баллоны оснащены редукторами и системами контроля давления для точной регулировки потока газа, что обеспечивает стабильность технологического процесса и высокое качество изделий. Использование чистых и сухих газов критически важно для минимизации дефектов в готовых деталях, поэтому баллоны часто комплектуются дополнительными фильтрами и осушителями.

➕ Плюсы:

➡️ Низкие начальные затраты: баллоны доступны по цене, не требуют сложной инфраструктуры.
➡️ Простота использования: легко подключить и заменить.
➡️ Гибкость: подходит для небольших лабораторий, единичных экспериментов или прототипирования.

➖ Минусы:

➡️ Частая замена: при больших объемах печати баллоны быстро заканчиваются, что прерывает процесс.
➡️ Ограниченная емкость: малый объем газа на один баллон (≈10–50 л).
➡️ Риски безопасности: хранение множества баллонов требует соблюдения норм пожарной безопасности.

⚠️ Идеально для: стартапов, НИОКР, малосерийного производства.