Применение технологии 3D аддитивной печати AM (Additive Manufacturing) для изготовления корабельного оборудования из металла было одобрено ВМС США 11.10.2018.
Технология предусматривает последовательное нанесение необходимого материала (пластик, металл, керамика и т.д.) слой за слоем на формируемое изделие и может быть использована для быстрого изготовления трехмерного образца либо для изготовления изделий с высоким уровнем сложности, которые требуют в случае использования стандартных технологий применения дорогостоящей оснастки или сложных технологических процессов.
– лазерная (или УФ) стереолитография SLA (Stereolithography), когда исходный материал – жидкий фотополимер – переходит в твёрдое состояние под действием лазерного (или УФ)излучения. В ёмкости с жидким фотополимером располагается подвижная сетчатая платформа, на которой слой за слоем толщиной 0,05–0,2 мм формируется конечное изделие. Технология отличается высокой стоимостью оборудования и расходного материала;
– послойного наплавления FDM (Fused Deposition Modeling), когда из предварительно расплавленной пластиковой нити производится послойное наращивание изделия. Технология пригодна для изготовления наиболее прочных, износостойких изделий;
– многоструйного моделирования MJM (Multi-Jet Modeling), напоминающая технологию послойного наплавления FDM, но печатающая головка содержит от нескольких десятков до нескольких сотен мельчайших сопел для нанесения термополимерного материала. Используется, в частности, для изготовления форм из воска для литья по выплавляемым моделям, а также для изготовления высокоточных прототипов;
– технология 3DP (3D Printing) – старейшая технология 3D аддитивной печати, разработанная Массачусетским технологическим институтом в 1993 г. В качестве расходного материала используются различные порошки – пластик, песчаные смеси, металлы и т. д., которые наносятся последовательно тонкими равномерными слоями.
Контуры изделия вычерчиваются печатающей головкой, которая наносит связующий материал. Таким образом, частицы каждого нового слоя склеиваются между собой и с предыдущими слоями с образованием в конечном итоге 3D изделия;
– технология выборочного лазерного спекания SLS (Selective Laser Sintering), основанная на точечном спекании мелкого, предварительно подогретого порошка пластика, металла, керамики, стекла с помощью лазера. Порошок равномерно распределяется по всей рабочей поверхности, но спекается только в зоне, на которую с помощью оптической системы направлен луч лазера. В отличие от лазерной стереолитографии используется лазер большой мощности. После каждого цикла спекания платформа, на которой размещается собираемое изделие, опускается на толщину одного слоя. Процесс многократно повторяется до сборки окончательного изделия.
Технология 3D аддитивной печати будет использована для изготовления опытного образца дренажного фильтра DSO (Drain Strainer Orifice assembly). Испытания фильтра DSO начались в 2019 фин. г. на авианосце «Harry S. Truman» CVN 75 (8-й типа «Nimitz», введён в состав флота 25.07.1998) и продолжались в течение года.
Монтаж опытного образца фильтра на авианосце выполнила верфь-строитель атомных АВ HII-NNS (Huntington Ingalls Industries–Newport News Shipbuilding).
Дренажный фильтр DSO предназначен для отвода из паропровода капель конденсата. Ранее опытный образец дренажного фильтра уже прошёл функциональные и экологические испытания, в ходе которых был выполнен ряд проверок – состава материала, из которого изготовлены детали фильтра, и его пригодности для сварки; ударо- и вибростройкости фильтра, а также гидростатические испытания и испытания при рабочих параметрах пара.
В ходе предстоящих испытаний будет выполнена оценка работы фильтра в условиях насыщенного пара низкой температуры и низкого давления. После окончания испытаний фильтр будет демонтирован для его проверки и анализа.
#технология 3D печати #полимеры #кораблестроение #лазерное спекание #фотополимер #верфь #аддитивная печать #испытания #стереолитография #дренажный фильтр