Кошик
0
0,00 грн.
Майже 2 тонни сталі — і все це надруковано на 3D-принтері
24.09.2026
Oak Ridge National Laboratory спільно з Boeing виготовили методом 3D-друку сталеву форму вагою майже 2 тонни.
Boeing використовуватиме її для формування термопластичних композитних деталей літаків у межах програми NASA HiCAM, мета якої — прискорити виробництво композитних конструкцій літаків.
І тут цікава не лише вага форми.
Навіщо друкувати те, що зазвичай виготовляють традиційними методами?
Такі форми зазвичай фрезерують, відливають, кують і свердлять. Усередині них проходять канали для циркуляції нагрівальної та охолоджувальної рідини.
Проблема традиційного виробництва в тому, що ці канали часто мають доволі прямолінійну геометрію.
3D-друк відкриває іншу можливість: канали можна прокладати відповідно до форми самого інструмента.
У результаті система охолодження може бути оптимізована під конкретну геометрію форми, а не обмежена можливостями свердління.
Як це надрукували?
Форму висотою близько 1,8 м і шириною 1,2 м виготовляли протягом восьми тижнів на установці Arc-1 у Manufacturing Demonstration Facility ORNL.
Це не класичний FDM-принтер.
Використовувався процес Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM): роботизована рука зварювальним пальником плавить металевий дріт і пошарово формує конструкцію.
Ще цікавіше — команда використала два різні типи сталі:
- звичайну вуглецеву сталь — там, де потрібна жорсткість конструкції;
- нержавіючу сталь — на робочій поверхні, де важливі корозійна стійкість і стабільність поверхні.
Тобто 3D-друк тут використали не просто для створення великої деталі, а для локального підбору матеріалу під функцію конкретної ділянки інструмента.
Найскладніше — не надрукувати, а надрукувати точно
Під час охолодження металу виникають залишкові напруження, які можуть деформувати конструкцію.
Щоб компенсувати викривлення, інженери додали до задньої частини форми тимчасові ребра жорсткості та провели 32 комп'ютерні симуляції.
Результат — готова надрукована конструкція відхилилася від заданої геометрії лише на кілька міліметрів.
Після друку Baker Industries провела термічну обробку для зняття залишкових напружень, видалила тимчасові ребра та виконала фінальну механічну обробку.
Важливий нюанс: не вся готова форма була надрукована. Частину елементів додали вже на етапі фінального виготовлення.
Від лабораторного експерименту — до авіавиробництва
Boeing використовуватиме цю форму в програмі NASA Hi-Rate Composite Aircraft Manufacturing (HiCAM).
Мета програми — збільшити темпи виробництва композитних літаків і водночас зменшити їхню масу. Легші конструкції можуть сприяти зниженню витрати пального та експлуатаційних витрат.
Для адитивного виробництва це особливо цікавий напрям.
Великогабаритний металевий 3D-друк поступово переходить від демонстрації можливостей до створення реальних виробничих інструментів, де головна перевага полягає не лише у швидкості друку.
Йдеться про можливість створювати геометрію, яку складно або дорого отримати традиційними методами, оптимізувати внутрішні канали, комбінувати матеріали та скорочувати кількість окремих виробничих операцій.
І якщо цей підхід масштабуватиметься, подібні технології можуть знайти застосування далеко за межами авіації — зокрема у виробництві великих термопластичних конструкцій, енергетиці та автомобільній промисловості.
Майбутнє великого 3D-друку може полягати не лише у виробництві готових деталей, а й у переосмисленні того, як створюються інструменти для їх виробництва.
#3DДрук #WAAM #Авіабудування #АдитивнеВиробництво #Композити
#3DPrinting #WAAM #Aerospace #AdditiveManufacturing #Composites