ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВОТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЦКП «Центр аддитивных технологий» В состав Центра входят:
advertisement
ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВОТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЦКП «Центр аддитивных технологий» В состав Центра входят: «Лаборатория прототипирования и «Лаборатория лазерной наплавки и изготовления мастер моделей для спекания порошковых сплавов» литейных процессов» «Лаборатория высокоточных измерений параметров геометрической формы и шероховатости поверхности» «Лаборатория композиционных материалов» «Лаборатория электроэрозионной обработки материалов» «Лаборатория финишной механической обработки» «Лаборатория прототипирования и изготовления мастер моделей для литейных процессов» Основной целью лаборатории, является разработка и создание функциональных прототипов деталей и узлов в области машиностроения, исследование и внедрение в машиностроительные предприятия перспективных технологий изготовления мастер – моделей для литейных процессов, полученных на основе использования технологий послойного синтеза фотополимерного материала. А так же тиражирование пластиковых моделей из полиуретана в силиконовые формы в вакууме. «Лаборатория быстрого прототипирования и тиражирования пластиковых моделей» оснащена новейшим зарубежным оборудованием ведущих мировых компаний в области аддитивных Envisiontec (Германия) и Renishaw (Великобритания). технологий Оборудование позволяет разрабатывать и создавать опытные образцы, оснастку, тиражировать пластиковые функциональные прототипы. Изготовление опытных и функциональных образцов происходит послойно по компьютерной объемной модели (CAD) без дополнительной оснастки. Программное обеспечение позволяет синтезировать 3D модели, полученные по результатам компьютерной томографии, что обеспечивает применение данной технологии в медицине. Моделирование и изготовление опытных синтез моделей производится на базе лаборатории. оборудование По позволяет точности достигать формы и качеству шероховатости поверхности поверхности параметру Ra 0,1 и отклонение геометрической формы 0,1 мм. по Технологическое и исследовательское оборудование лаборатории Используемые материалы R5/R11 Материал обладает повышенной устойчивостью к химическим воздействиям, широкие возможности по обработке, невосприимчив к изменениям температуры во время и после построения SI500 — это исключительно прочный фотополимер, механические характеристики которого (уровень детализации, качество отделки поверхности и механические свойства, не зависящие от пространственной ориентации) подобны характеристикам деталей, изготовленных из пластика ABS. E-Shell Биологически совместимый материал, есть несколько цветов в том числе прозрачный NanoCure RC25 идеальный материал для построения деталей, которые будут подвергаться повышенным механическим нагрузкам и температурным воздействиям В данный момент лаборатория занимается исследованием и изготовлением опытных литейных мастер – моделей представляющих собой оболочку заполненную регулируемой структурой в виде элементарных ячеек. Активное исследование ведется в области имлантологии, получение опытных так и готовых для установки имплантатов по результатам компьютерной томографии. Так же в лаборатории имеется интегрированный программный комплекс ProCAST для моделирования процессов литья. С помощью него можно провести расчет вашей технологии по всем этапам: от заливки и кристаллизации с образованием усадочных дефектов и напряжений, до выбивки, обрезки литников и последующей термообработки для полного контролирования остаточных напряжений в готовом изделии. «Лаборатория высокоточных измерений параметров геометрической формы и шероховатости поверхности» Основной целью лаборатории, является проведение высокоточных измерений параметров геометрической формы и шероховатости поверхности различных машиностроительных и приборостроительных деталей. Лаборатория оснащена новейшим зарубежным оборудованием ведущих мировых компаний в области прецизионных измерений: Mahr (Германия) и Carl Zeiss (Германия). Точность измерения геометрической формы на кругломере фирмы Mahr до 0,15 мкм. Точность касания на координатно-измерительной машине Carl Zeiss - 1,8 мкм. При измерении шероховатости, разрешающая способность профилографа – 0,8 нм. Измерительное оборудование лаборатории Кругломер MarForm MMQ 400 Mahr Профилограф MarSurf Perthometer S2 Mahr Координатно-измерительная машина Contura G2 Carl Zeiss «Лаборатория композиционных материалов» Основной целью лаборатории является разработка перспективных технологий формования полимерных композиционных материалов, проектирование и изготовление экспериментальной оснастки, проведение механических испытаний, определение теплофизических и электрических характеристик, как тестовых образцов, так и готовых изделий. А также внедрение разработанных и совершенствование используемых технологий на приборо-, арматуро-, кабелестроительные и другие производства. Лаборатория оснащена оборудованием отечественного и зарубежного производства, позволяющим за короткий период времени изготовить (прессованием, экструзией) опытные образцы различного химического и гранулометрического состава, исследовать их микроструктуру и влияние на нее внешних факторов (например, температуры), а также провести широкий спектр исследований по определению эксплуатационных характеристик формуемых материалов, в соответствии с требованиями предъявляемыми заказчиком. Кроме того, в ходе НИОКР проведенных с участием специалистов «Лаборатории композиционных материалов» получено 10 патентов на изобретения, опубликовано более 50 научных трудов. В настоящее время, лаборатория активно занимается разработкой и исследованием полимерных композиций, включающих терморасширенный графит (ТРГ), которые могут быть используемы при производстве уплотнительных изделий и электропроводящих кабелей. «Лаборатория лазерной наплавки и спекания порошковых сплавов» Основной целью лаборатории, является разработка и создание функциональных прототипов деталей и узлов в области машиностроения, ремонт и восстановление дорогостоящих деталей машин, исследование и внедрение в машиностроительные предприятия перспективных аддитивных технологий. Лаборатория оснащена новейшим зарубежным оборудованием ведущих мировых компаний в области аддитивных технологий: • Realizer SLM-50 (Германия) • OPTOMEC LENS-850 (США) • Изготовление опытных и функциональных образцов происходит послойно по компьютерной объемной модели (CAD) без дополнительной оснастки. Технологическое и исследовательское оборудование лаборатории Установка OPTOMEC LENS 850R Установка REALIZER SLM-50 Технические характеристики • Рабочая зона 900мм x 1500мм x 900мм • Управление по 5 осям: X,Y,Z с наклонно-поворотным столом • Система очистки газа поддерживает уровень кислорода в камере менее 0,01% • 2 порошковых питателя • 1 кВт твердотельный лазер Лазерный наконечник LENS 850R Области применения LENS Конформные каналы Упрочнение нанесение покрытий Формы для литья под давлением Нефтяное машиностроение Формы для инжекционного литья Переделка восстановление Компоненты турбин Деревообрабатыва Крупногабаритные ющая изделия с большим сроком промышленность изготовления Штампы (в т.ч. вырубные и ковочные) Дорогие изделия Небольшие изменения в конструкцию Специальные задачи Решетчатые структуры Наплавка седел клапанов Схема процесса лазерного сплавления порошка (Realizer) 1 Нанесение порошкового слоя и выравнивание его роликом 2 Программно-управляемая лазерная обработка (сканирование) порошкового слоя с полным проплавлением легкоплавкой компоненты порошковой смеси по заданному контуру 3 Сдвиг столика с образцом вниз на величину толщины одного слоя Селективное лазерное плавление Realizer SLM 50 Исходные материалы: Плавление металлический • Защитная атмосфера– аргон порошок • Nd-YAG лазер λ=1,06 мкм • Мощность лазера P=250Вт Селективное лазерное плавление Достоинства: Сложная форма изделий Сокращение ошибок и проблем проектирования Увеличение скорости получения изделий Большой спектр материалов на Применение Пористые топливные элементы и катализаторы, фильтрующие элементы Пластины для челюстно-лицевой хирургии Индивидуальные медицинские протезы Теплообменники со сложной структурой каналов охлаждения стадии «Лаборатория финишной механической обработки» На базе ЦКП «Центр аддитивных технологий» организована «Лаборатория финишной механической обработки». Основной целью лаборатории, является разработка, изготовление прецизионного оборудования, создание и исследования новых технологий финишной обработки различных материалов полученных на основе использования аддитивных технологий центра и внедрение технологий в машиностроительные, приборостроительные и др. компании. А также подготовка квалифицированных передаваемой разработки в компании. специалистов по реализации «Лаборатория финишной механической обработки» располагает необходимым оборудованием для проведения конструкторских работ, изготовления опытных образцов, оснастки, разработки технологических процессов и проверки опытных технологий. Лаборатория оснащена как зарубежными так хонинговальными и отечественными станками, плоскодоводочными отличающимися по и силовым, кинематическим и другим признакам. Изготовление непосредственно опытных к условиям образцов и заказчика отработка технологий производиться на базе лаборатории. По точности формы и качеству поверхности оборудование позволяет достигать шероховатость поверхности по параметру Rz 30 - 3 нм и отклонение геометрической формы 1-0,1 мкм. Технологическое и исследовательское оборудование лаборатории Кроме этого, успешной работе «Лаборатории финишной механической обработки» способствует солидный технологический и производственный опыт, накопленный в ходе выполнения ряда государственных и внебюджетных заказов на НИР по финишной обработке прецизионных поверхностей. По материалам выполненных работ получено более 50 авторских свидетельств и патентов, защищено 9 диссертаций. Сейчас лаборатория предлагает оборудование и технологии для финишной обработки различных видов керамик, кристаллов, твердых и жаропрочных сплавов, пластмасс и т. д. «Лаборатория электроэрозионной обработки материалов» Основной целью лаборатории, является исследование и разработка эффективных технологий электроэрозионной обработки труднообрабатываемых материалов. В лаборатории созданы теоретические методики и проведено экспериментальное опробование технологии пакетированной проволочновырезной электроэрозионной обработки деталей с целью повышения их точности и износостойкости. «Лаборатория электроэрозионной обработки материалов » оснащена новейшим зарубежным оборудованием ведущих мировых компаний в области электроэрозионных технологий Electronica (Индия). Оборудование позволяет изготавливать детали сложного профиля не зависимо от физико-механических свойств обрабатываемого материала. Проектирование операции электроэрозионной обработки происходит при помощи современной системы автоматизированного проектирования Elcam. Система позволяет создать управляющую программу с назначением необходимых коррекций на величину межэлектродного зазора с целью получения заданной точности изготовления деталей. Исследовательские работы по изучению показателей качества обработанной поверхности производится на базе металлографической лаборатории. Технологическое и исследовательское оборудование лаборатории Проволочно-вырезной электроэрозионный станок EcoCut Система автоматизированного проектирования Elcam Копировально-прошивной электроэрозионный станок Smart CNC В данный момент лаборатория занимается исследованием влияния режимов электроэрозионной обработки на показатели качества обработанной поверхности. Разрабатываются методики создания электродов-инструментов сложной формы при помощи аддитивных технологий. Пользуясь современным лабораторным оборудованием проводится металлографический анализ структуры измененного поверхностного слоя. Разрабатываются математические модели процесса обработки пакетированных заготовок. Создаются эффективные технологии обработки труднообрабатываемых материалов
