Чтобы создать прекрасную скульптуру, Микеланджело предлагал взять камень и отсечь от него всё лишнее. Не очень экономный вариант производства. Однако похожий принцип используется сегодня в проектировании моделей для «скульптора» с совершенно иным подходом – 3D-принтера. О том, как вдохнуть частичку прекрасного в процесс использования аддитивных технологий, рассказал Александр Сафонов, ведущий сотрудник Центра по проектированию, производственным технологиям и материалам (Сколтех) в рамках форума «Технопром-2016».
Александр Сафонов: «При применении аддитивных технологий для создания изделий из композиционных материалов окажется ненужным накопленный конструкторский опыт»
«С развитием возможностей производства и появлением новых композиционных материалов возникает потребность в иных подходах к оптимальному проектированию. Эта проблема очевидна при использовании аддитивных технологий, когда есть возможность реализовать практически любую геометрию изделия благодаря минимизации, а то и отсутствию технологических ограничений.
Но принципиально другая технология производства приведёт к тому, что окажется ненужным накопленный конструкторский опыт. Поэтому при применении аддитивных технологий для создания изделий из композиционных материалов необходим подход, который учитывает различные технологические и конструкционные особенности данного материала.
Такой подход существует: решением большинства конструкторских задач может быть топологическая оптимизация. Топологическая оптимизация изделия может быть реализована практически с нуля. В качестве «заготовки» может выступать фигура, очень отдалённо напоминающая прототип финальной конструкции: во время оптимизации будут удалены все ненужные части проектируемого изделия.
Чтобы создаваемое изделие отвечало всем поставленным требованиям, необходимо не только предложить его геометрию. Важно также смоделировать технологические процессы, в том числе кинетику кристаллизации металлов и фазовых превращений термопластичных и термореактивных полимеров, используемых в аддитивных технологиях, оценить коробления изделия и уровень остаточных напряжений.
Создание единой программы на основе применения топологической оптимизации позволит существенно оптимизировать процесс проектирования изделий для печати на 3D-принтере с использование композиционных материалов».
11 июня НГУ и Сколтех подписали соглашение о запуске совместной образовательной программы по фотонике, которая стартует в сентябре этого года. В данный момент разрабатывается совместная программа по биотехнологиям.
