Разработка, изготовление и испытания прототипа 3D-принтера для изготовления металлических изделий по технологии экструзионной 3D печати металлополимеров с последующим спеканием

В ходе данного НИОКРа предполагается разработка 3D-принтера для изготовления металлических изделий по технологии экструзионной 3D печати металлополимеров с последующими этапами удаления связующего и спекания металла. В качестве сырья будут применяться гранулы фидстока металлополимеров на основе нержавеющей стали (AISI316 либо AISI17-4PH) и/или сплава титана ВТ6. Разработанное технологическое оборудование будет представлять собой 3D принтер c печатающей экструзионной головкой, оснащенной шнековой системой подачи гранул материала, пассивной тремокамерой и подогреваемым столом. Активный тренд последних 10 лет являются аддитивные технологии, которые набирают большую популярность и применяются в разных отраслях. У многих компаний есть спрос на 3D печать металлом, но не все могут себе это позволить, т.к. современные принтеры по 3D печати металлом (SLM, Binder jet, BMD filament base) характеризуются высокой стоимостью сырья (от 150$/кг ) и оборудования (от 600 тыс $), а также ограниченным годовым производством сырья (менее 2млн т/год). Ситуацию усложняют геополитические проблемы, что ограничивает выбор 3D принтеров для печати металлом и их обслуживание, а также доступ к расходным материалам для печати. Более того, принтеры на базе технологии SLM и Binder jet из-за особенностей технологий могут эксплуатироваться лишь в специальных производственных помещениях, выдвигают специальные требования к условиям хранения порошков металлов и к уровню подготовки операторов, что повышает операционные затраты. Еще одним ограничением технологий SLM и Binder Jet является отсутвие возможности создания изделий с замкнутыми ячейками, что сужает номенклатурный ряд изделий. Предлагаемое решение значительно упрощает конструкцию 3D принтеров, а также требования к их эксплуатации и обсулуживанию, что в свою очередь позволяет снизить стоимость принтеров (примерно на 50%), а также операционные затраты (примерно на 50%) в части хранения сырья и зарплаты операторов. Более того, предлагаемые принтеры могут быть размещены в офисах и лабораториях, не требуя специального производственного помещения, что значительно сокращает время итераций при разработке новых продуктов. Возможными покупателями таких 3D принтеров являются дочерние общества нефтегазодобывающих компаний, расположенные в отдаленных объектах и населенных пунктах со сложной логистикой, которым необходимо быстро и самостоятельно заменить изношенные детали и комплектующие работающих узлов; учебные, исследовательские центры, центры проектирования и разработок металлических изделий, которым необходимо быстрое прототипирование; а также компании, занимающиеся инжекционным литьем металлополимеров (MIM), для отработки рецептур новых материалов и прототипирования изделий.