Гибридная аддитивно-субтрактивная система Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) будет производить оснастку для изготовления крупногабаритных композитных конструкций в интересах аэрокосмической отрасли. Высокая точность и автоматизация вкупе с использованием вторичного сырья позволят экономить миллионы рублей и вносить вклад в сохранение окружающей среды.

Чтобы изготовить сложную, массивную конструкцию из полимерных композитов, необходимо сначала создать формовочную оснастку. По словам ведущего научного сотрудника Центра композитных технологий КНИТУ-КАИ Леонида Шабалина, в настоящее время оснастка для таких конструкций изготавливается с применением дорогостоящего силикона и длительных технических процессов. При этом применяется традиционная технология фрезерной обработки, что приводит к существенному перерасходу материала и необходимости применения дорогостоящего оборудования.

Как сообщает пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ, для решения этой проблемы в КНИТУ-КАИ создали комплекс 3D-печати оснастки термопластичным материалом, наполненным армирующими волокнами с последующей механической обработкой поверхностей. Комплекс оснащен двумя шестиосевыми роботами-манипуляторами, которые функционируют в тандеме и обеспечивают выполнение всех технологических операций. Разработка позволяет изготавливать крупногабаритную оснастку любой конфигурации в автоматизированном режиме с многократным повышение производительности и более эффективным расходом материалов. Комплекс может быть дополнен системами неразрушающего контроля, 3D-сканирования и машинного зрения.

В ближайшей перспективе применение технологии запланировано в рамках опытно-конструкторских работ с АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева по разработке технологии роботизированного производства крупногабаритных стержневых конструкций, а также с НЦМУ «Сверхзвук» и Центральным аэрогидродинамическим институтом имени профессора Н. Е. Жуковского в области гибридных авиационных конструкций на основе силовых каркасов.

Разработка технологии по созданию сетчатых конструкций с помощью роботизированного аддитивного производства с применением отечественных материалов и оборудования ведется в КНИТУ-КАИ по стратегическому проекту «Инновационные композитные конструкции, материалы и технологии», поддержанному грантом программы Минобрнауки РФ «Приоритет-2030». В начале 2023 года будет завершена наладка последнего звена роботизированного комплекса — технологической головки для укладки препрегов, что позволит обеспечить полный цикл изготовления оснастки и композитных изделий.

Источник