10 лучших российских кейсов внедрения 3D‑технологий

Камера сгорания МГТД | Контроль конструкции мостовой секции | Обратное проектирование картера трансмиссии | Рабочее колесо насоса, устойчивое к деградации | Контроль законцовки хвостового оперения самолета | Изготовление декоративного барельефа | Вторая жизнь кольца и броши | Создаем форму для отливки за неделю | Реставрация фасада здания санатория | Контроль геометрии корпуса автобуса

За 15 лет работы на рынке компания iQB Technologies накопила большой и ценный опыт в сфере внедрения 3D-технологий. Наши эксперты изучают лучшие мировые практики и отслеживают тренды развития 3D-индустрии, постоянно повышая свою квалификацию.

В этом материале мы собрали самые интересные российские кейсы, наглядно показывающие выгоды применения аддитивных технологий и 3D-сканирования в различных отраслях, в том числе в автомобилестроении, авиакосмической и нефтехимической промышленности, строительстве, ювелирном деле. Эти проекты выполнены экспертами iQB Technologies и нашими отечественными партнерами. 

Прорыв в российском двигателестроении: камера сгорания напечатана на 3D-принтере

Проект Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева

Задача

Оптимизация и испытания камеры сгорания малого газотурбинного двигателя ТА-8, используемого в качестве вспомогательной энергетической установки самолета ТУ-134, в рамках проекта Самарского университета в партнерстве с ведущими предприятиями двигателестроительного комплекса.

Решение

• Изготовление элементов камеры сгорания на аддитивной установке SLM 280HL из порошков отечественного производства.

• Перед началом испытаний напечатано около ста опытных образцов, изучены их структура и механические свойства при использовании разных режимов селективного лазерного плавления.

Результат

• Сроки изготовления сокращаются до одной недели (при традиционном производстве – 6 месяцев).

• Получены характеристики, соизмеримые с возможностями классических технологий, а в ряде случаев превышающие их.

• Университет может производить за год 30 новых двигателей для использования в беспилотниках и автономных энергоустановках.

Контроль геометрии конструкции мостовой секции

Проект iQB Technologies для АО «Мостострой-11» (Тюмень)

Задача

Контроль каждой секции моста на отклонения геометрии, 3D-сканирование элементов моста непосредственно в цеху.

Решение

Использование наземного лазерного 3D-сканера FARO Focus S150 и ПО для контроля геометрии Geomagic Control X.

Результат

• Повышение точности сборки и высокая достоверность данных (погрешность модели всего 1,6 мм).

• Cнижение вероятности ошибок, связанных с человеческим фактором.

• Возможность выполнить проверку всех узлов конструкции, а не только отдельных элементов.

• Более высокое качество контрольной операции: благодаря цифровой модели можно отследить гораздо больше размеров и параметров.

• Возможность оценить плоскостность листа или перпендикулярность одного объекта относительно другого, что невозможно при использовании традиционных методов измерений.

• Время проверки секции — 1 час 20 минут.

• Модель содержит 14,5 млн точек.

Обратное проектирование картера трансмиссии

Проект iQB Technologies

Задача

Восстановление технической документации картера сцепления раритетного автомобиля.

Решение

Проведено 3D-сканирование объекта размером 250 х 550 х 100 мм с точностью 0,1 мм, затем в программном обеспечении выполнен реверс-инжиниринг. В проекте задействованы 3D-сканер Creaform HandySCAN 3D и программный продукт Geomagic Design X.

Результат

• 3D-сканирование заняло 20 минут, данные представлены в файле .STL.

• На обратное проектирование затрачено 10 часов, в результате получена твердотельная модель (формат файла: STEP, IGES, SAT, X_T, и т.д.).

Рабочее колесо насоса, устойчивое к деградации

Проект АО «Воронежсинтезкаучук» (входит в состав «СИБУР Холдинга»)

Задача

Оптимизация рабочего колеса центробежного насоса, которое изготавливается из нержавеющей стали и под действием прокачиваемой жидкости быстро выходит из строя.

Решение

• С помощью 3D-сканера и CAD-систем спроектирована 3D-модель для выверки геометрических размеров.

• На основе 3D-модели по технологии селективного лазерного спекания (SLS) полиамидного порошка изготовлено рабочее колесо.

Результат

• В отличие от изделия из нержавеющей стали, в пластиковом колесе деградации не наблюдается.

• Новое колесо обеспечивает те же рабочие показатели, что и оригинальное.

Контроль законцовки хвостового оперения самолета

Проект iQB Technologies

Задача

Фиксация качества восстановления законцовки хвостового оперения самолета Airbus в виде отчета нарушения симметричности геометрии.

Решение

С помощью Creaform HandySCAN 3D проведено 3D-сканирование объекта размером 1650 х 850 х 1250 мм с точностью 120 микрон, затем в программном обеспечении Geomagic Control X выполнен контроль отклонений геометрии.

Результат

Изготовление декоративного барельефа

Проект TWIZE

Задача

Произвести элемент отделки стен – объемный барельеф для литья гипса через силикон.

Габариты модели: 280 х 144 х 64 мм.

Решение

3D-печать из белого фотополимера Formula W на установке лазерной стереолитографии ProtoFab SLA600 DLC.

Результат

• Изготовлена мастер-модель, пригодная для создания силиконовой формы и получения гипсовой копии.

• Толщина слоя: 100 микрон.

• Быстрое выполнение проекта: 3D-печать элемента заняла всего 8 часов.

Вторая жизнь кольца и броши

Проект iQB Technologies

Задача

Создание цифровых копий ценных ювелирных изделий, найденных при археологических раскопках.

Решение

Оцифровка кольца и броши с помощью стационарного 3D-сканера Solutionix D700, обратное проектирование в программном обеспечении EZscan.

Результат

• 3D-сканирование украшений и получение цифровых 3D-моделей высокой точности с погрешностью, не превышающей 10 микрон, что в десятки раз тоньше человеческого волоса.

• Мастер-модели изделий напечатаны на фотополимерном 3D-принтере и переданы в ювелирную мастерскую для отливки из драгоценных металлов. В результате были получены изделия, максимально похожие на найденные при раскопках.

• Таким образом, исторические ценности обрели вторую жизнь в виде украшений, точно воссозданных благодаря современным технологиям 3D-сканирования и 3D-печати.

• Весь процесс от сканирования до получения литейных моделей занял лишь пять часов.

Создаем форму для отливки за неделю

Проект iQB Technologies

Задача

Создание эталонной детали (корпуса тормозных приборов ЖД) на основе цифровой модели для последующей отливки реального изделия.

Решение

• Оцифровка исходного изделия 3D-сканером Creaform HandySCAN 3D.

• Реверс-инжиниринг в ПО Geomagic Design X.

• 3D-печать моделей из фотополимера и воска.

Результат

• Сокращение сроков производства при изготовлении опытных образцов и мелкосерийных деталей (с года или полугода до одной недели).

• Экономия значительных средств на изготовление формы.

• Возможность создавать изделия с геометрией любой сложности и, при необходимости, быстро оптимизировать конструкцию в программном обеспечении.

Реставрация фасада здания санатория

Проект TWIZE

Задача

• Проведение реставрации внешнего и внутреннего фасадов здания санатория в г. Кисловодск.

• Габаритные размеры объекта 3D-сканирования: 70000 х 80000 х 23000 мм.

Решение

• 3D-сканирование внешнего и внутреннего фасадов с помощью лазерного 3D-сканера FARO Focus S150.

• Формирование облака точек с совмещением внешней и внутренней части здания в ПО FARO SCENE.

Результат

• Получено облако точек фасадов здания с установками сканера, размещенными в единой системе координат.

• Точность данных сканирования: 5 мм.

• Количество установок сканера: 103.

• Время сканирования: 1 день.

Контроль геометрии корпуса автобуса

Проект iQB Technologies

Задача

• Контроль конечного изделия на соответствие технической документации. 

• Контроль технологической оснастки, которую ввиду больших габаритов невозможно проконтролировать традиционными средствами измерения.

Решение

• 3D-сканирование готового изделия и технологической оснастки с помощью 3D-сканера Surphaser.

• Сравнение полученных моделей с CAD-моделями в программном обеспечении Geomagic Control X.

Результат

Создание метрологического отчета, который показал наличие проблем геометрической точности в технологической оснастке.

Обратитесь в iQB Technologies! Наши эксперты предоставят консультации и предложат готовые 3D-решения для вашего предприятия, научно-исследовательского, учебного или медицинского учреждения. 

Еще больше практических примеров – в нашей брошюре:

Статья опубликована 25.02.2021 , обновлена 31.01.2023