Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
INDUSTRY3D

3D‑печать рамы для спидскейтинга на SLM из алюминия RS‑553: кейс ООО «СПИН»

Автор и руководитель проекта — Давыдов Денис Борисович. Именно он придумал саму идею: создать высокоскоростные роликовые коньки с конфигурацией колёс 3×200 мм — небывалый размер. Денис начертил исходную геометрию рамы, продумал внутреннюю структуру, задал опорные точки, провел предварительные расчеты. А затем передал эскизы и техническое задание команде под руководством Ручейкова Андрея Владимировича. Задача команды Андрея — не просто «нарисовать 3D-модель», а выполнить генеративный дизайн: с помощью алгоритмов искусственного интеллекта создать оптимальную, почти живую архитектуру рамы, где материал есть только там, где действительно проходят нагрузки. После этого модель подготовили к 3D-печати металлом. Производственным партнёром выступила компания ООО «СПИН». На её SLM-принтере (селективное лазерное плавление) из алюминиевого сплава RUSAL RS-553 (Al-Mg-Sc), напечатали лёгкие и жёсткие рамы под конфигурацию 3×200 мм. Задача «СПИН» — обеспечить серийную, повторяемую печать по готовой C
Оглавление

Кратко о проекте Thunderline Skates / Raiju

Автор и руководитель проекта — Давыдов Денис Борисович. Именно он придумал саму идею: создать высокоскоростные роликовые коньки с конфигурацией колёс 3×200 мм — небывалый размер. Денис начертил исходную геометрию рамы, продумал внутреннюю структуру, задал опорные точки, провел предварительные расчеты. А затем передал эскизы и техническое задание команде под руководством Ручейкова Андрея Владимировича.

Задача команды Андрея — не просто «нарисовать 3D-модель», а выполнить генеративный дизайн: с помощью алгоритмов искусственного интеллекта создать оптимальную, почти живую архитектуру рамы, где материал есть только там, где действительно проходят нагрузки. После этого модель подготовили к 3D-печати металлом.

Производственным партнёром выступила компания ООО «СПИН». На её SLM-принтере (селективное лазерное плавление) из алюминиевого сплава RUSAL RS-553 (Al-Mg-Sc), напечатали лёгкие и жёсткие рамы под конфигурацию 3×200 мм. Задача «СПИН» — обеспечить серийную, повторяемую печать по готовой CAD-модели, чтобы каждая рама выдерживала реальные гоночные нагрузки.

Всё вместе — идея, инженерная мысль, генеративный дизайн, передовая 3D-печать и финишная обработка — и есть Thunderline Skates Raiju. Самые быстрые роликовые коньки в мире.

1. Задача заказчика

Thunderline Skates создаёт высокоскоростные роликовые коньки для спидскейтинга и даунхилл-катания. Цель проекта — получить лёгкую, жёсткую и прочную раму под очень крупные колёса 3х200 мм. рассчитанную на высокую скорость, марафонские дистанции и прямолинейное движение, без компромиссов по стабильности.

Роли в проекте были разделены так:

  • заказчик разработал геометрию рамы, внутреннюю структуру, провёл численное моделирование (FEA) и аэродинамические расчёты;
  • ООО «СПИН» выступил производственным партнёром по 3D‑печати: подготовка модели к SLM, выбор режима построения, печать и доводка рам из порошка RS‑553.
Готовые рамы в разборе Thunderline Skates Raiju, напечатанная на SLM‑принтере в ООО «СПИН» из алюминиевого сплава RS‑553
Готовые рамы в разборе Thunderline Skates Raiju, напечатанная на SLM‑принтере в ООО «СПИН» из алюминиевого сплава RS‑553

2. Почему выбрали SLM и алюминиевый сплав RS‑553

Для изготовления рам была выбрана технология SLM (Selective Laser Melting) — селективное лазерное плавление металлического порошка в защитной атмосфере. Этот процесс обеспечивает высокую плотность, точность и повторяемость геометрии алюминиевых деталей сложной формы.

Партия рам Raiju после построения на платформе SLM‑принтера в ООО «СПИН»
Партия рам Raiju после построения на платформе SLM‑принтера в ООО «СПИН»

Материал — алюминиевый сплав RUSAL RS‑553 (Al‑Mg‑Sc), разработанный специально под аддитивное производство. В документации по Raiju отмечены его ключевые преимущества:

  • высокая прочность и жёсткость при правильно подобранной термообработке;
  • мелкозернистая структура за счёт легирования скандием;
  • улучшенная усталостная стойкость по сравнению с типичными литейными и аддитивными сплавами на основе алюминия.

1 из 4

SLM‑рама из RS‑553: вес снижен за счёт сложной внутренней геометрии, недоступной при классическом фрезеровании.

3. Конструкция рамы и внутренняя геометрия

Конструкция рамы Raiju оптимизирована под реальные нагрузки и биомеханику движения спидскейтера. В проекте используются:

  • колёса диаметром 200 мм (при том, что стандартный диапазон — 110–125 мм);
  • переменное сечение стенок и система рёбер жёсткости;
  • внутренняя структура по мотивам биомиметики и трабекулярных решёток, где материал работает там, где действительно проходит поток нагрузки.

SLM даёт здесь ключевое преимущество: такую геометрию нельзя корректно реализовать ни фрезерованием из профиля, ни сваркой нескольких деталей без лишней массы и концентраций напряжений.

1 из 2

4. Печать рам на SLM‑оборудовании ООО «СПИН»

ООО «СПИН» отвечало за полный цикл работ по печати:

  • анализ и подготовку исходной 3D‑модели, выбор ориентации на платформе и схемы поддержек;
  • печать рам по технологии SLM из алюминиевого порошка RS‑553;
  • удаление поддержек и базовую механическую обработку.

Целевая масса рамы была выверена до грамма, чтобы обеспечить бескомпромиссную лёгкость при сохранении жёсткости. Под эти требования подбирали ориентацию деталей, стратегию сканирования и параметры печати — так, чтобы достичь идеального баланса между плотностью материала, остаточными напряжениями и качеством поверхности. Всё для того, чтобы Raiju уверенно держала рельс на скоростях, где другие коньки начинают терять контроль.

5. Сборка и испытания у заказчика

После 3D-печати рамы поступили к заказчику для финальной инженерной доработки.

Собранный комплект рам Thunderline Skates Raiju
Собранный комплект рам Thunderline Skates Raiju

На этом этапе выполнили комплекс работ, превращающих напечатанные «скелеты» в готовую конструкцию:

  • Нарезка резьбы под оси и чистовое формирование всех посадочных мест;
  • Снятие припусков и механическая доводка каждой поверхности до микронной точности — чтобы идеально совпали все сопряжения;
  • Подгонка деталей с последующей стыковкой с помощью авиационных болтов и шпилек – для гарантированной жёсткости и надёжности при циклических нагрузках.

Затем рамы собрали с осями, колёсами 200 мм и профессиональными ботинками. И настал момент главного испытания.

Собранный комплект Thunderline Skates Raiju: ботинок, 3D‑печатная рама и колёса большого диаметра
Собранный комплект Thunderline Skates Raiju: ботинок, 3D‑печатная рама и колёса большого диаметра

Первым на Raiju выехал сам разработчик – Денис. За один день он проехал 20 километров по набережной, проверяя каждую деталь в реальных условиях.

Испытания Raiju: поведение 3D‑печатной рамы на скорости

В первый же заезд Денис протестировал:

  • разгон – динамику и отклик на мощные толчки;
  • рельсовую устойчивость на высокой скорости – полное отсутствие вибраций и опасного шимми;
  • торможение (Soul Slide и T-Stop) – предсказуемость и контролируемое замедление;
  • повороты – поведение рамы на дугах и возможность входа в поворот через вынос ноги.

Все испытания прошли успешно. Рама показала себя именно так, как было задумано: лёгкая, жёсткая, стабильная на любой скорости, с огромным запасом мощности.
Таким образом, аддитивная деталь прошла полный путь – от концепта через генеративный дизайн, 3D-печать, финишную механическую обработку до успешной эксплуатации в реальном спортивном снаряжении. И, что особенно важно, первые реальные километры на Raiju намотал сам создатель, доказав работоспособность системы на личном опыте.

6. Результаты проекта для Thunderline Skates

По итогам сотрудничества заказчик получил:

  • лёгкие и жёсткие рамы для спидскейтинга, изготовленные из высокопрочного алюминиевого сплава RS‑553 по технологии SLM;
  • возможность масштабировать производство, не меняя конструкцию: все рамы печатаются по единой цифровой модели с повторяемыми характеристиками;
  • запас по модернизации: любые изменения в геометрии в будущем вносятся на уровне CAD‑модели, без затрат на оснастку.

7. Как реализовать аналогичный проект с ООО «СПИН»

Если у вас уже есть разработанная модель детали — рама, силовой кронштейн, корпус или функциональный прототип, — ООО «СПИН» может:

  • подобрать технологию 3D‑печати (SLM, DMLS, SLS и др.) и материал под ваши нагрузки и условия эксплуатации;
  • подготовить модель к печати: оптимизировать ориентацию, поддерживающие структуры, компенсировать усадку;
  • изготовить серию деталей и обеспечить контроль качества.

Отправьте 3D‑модель и требования к нагрузкам через сайт спин.рф — специалисты ООО «СПИН» подберут технологию и материал и рассчитают стоимость печати.

Блок «О компании СПИН»
ООО «СПИН» — российская компания, специализирующаяся на аддитивном производстве и серийной 3D‑печати изделий из металлов и полимеров для промышленности и малого серийного производства. Через сайт спин.рф компания работает с проектами из машиностроения, энергетики, приборостроения и спортивной индустрии, беря на себя полный цикл: от технологической экспертизы и подготовки модели до выпуска готовых деталей и сопровождения внедрения. Уже внедренные кейсы.

Блок о разработчике Thunderline Skates / Raiju

https://www.instagram.com/thunderline_skates?igsh=N3Q1bHExb3c2eXZ1
http://vk.com/thunderline_skates
https://www.facebook.com/share/17PVcD6EcL/
http://thunderline-skates.ru/
http://thunderline-skates.com/
https://youtube.com/@thunderlineskates?si=OaVkeOVFP7KM76VU