Искусственный интеллект освоил 3D-печать
Аддитивные технологии включаются в цепочку производства высокотехнологичных изделий
Симбиоз искусственного интеллекта и аддитивных технологий дал поразительный эффект. Одно из сложнейших изделий, когда-либо придуманных человечеством, а именно ракетный двигатель, было создано за считаные дни.
Конечно, в космос он пока не летит, но скорость реализации этого проекта действительно космическая.
В ноябре компания LEAP 71 сообщила о создании жидкостного ракетного двигателя тягой 200 кН. В качестве топлива он использует жидкий кислород и керосин. Двигатель спроектирован с помощью большой инженерной вычислительной модели Noyron Large Computational Engineering Model и напечатан на 3D-принтере.
Компания LEAP 71 со штаб-квартирой в Дубае основана инженером аэрокосмической отрасли Жозефиной Лисснер и серийным предпринимателем Лином Кайзером. Компания специализируется на вычислительной инженерии. Используя программное обеспечение собственной разработки, компания проектирует сложные физические продукты. Главная инновация компании — большая вычислительная инженерная модель Noyron, которая считается наиболее продвинутой среди имеющихся сегодня в мире.
Партнером LEAP 71 в части изготовления двигателя выступила китайская компания Eplus3D. 3D-принтер этой компании EP-M650H-1600 имеет значительный размер области печати, что позволило напечатать двигатель, имеющий размер по высоте более 1,3 метра.
Двигатель изготовлен по технологии выборочного лазерного плавления Laser Powder Bed Fusion (L-PBF/SLM) из порошка а люминиевого сплава AlSi10Mg (алюминий, кремний, магний). Непрерывная печать изделия длилась 354 часа.
«Традиционно ракетные двигатели состоят из множества деталей, все они должны быть собраны, изолированы от горячих газов и индивидуально проверены на качество. Демонстрируемый двигатель объединяет все компоненты, включая камеру сгорания, сопло, охлаждающие каналы, коллекторы, а также конструктивные элементы в одну деталь, которую можно распечатать на 3D-принтере», — подчеркивается в сообщении на сайте компании LEAP 71.
Ранее, в июне 2024 года, был успешно испытан двигатель с тягой 5 кН (эквивалентно мощности в 20 тыс. л. с.). Он также спроектирован в Noyron и напечатан на 3D-принтере из сплава на основе меди с добавлением хрома и циркония (CuCrZr).
В компании подчеркивают, что это первый ракетный двигатель, созданный с помощью вычислительной модели без участия человека. Процесс занял менее двух недель, при том что обычно он занимает много месяцев.
Дмитрий Трубашевский, эксперт рынка аддитивных технологий (АТ), автор телеграм-канала о 3D-печати «Логика слоя», генеральный директор компании «Синтезиум», считает создание ракетных двигателей с помощью вычислительной модели с последующим использованием аддитивного производства (АП) главным технологическим прорывом в этой области.
«Монокль» обсудил с Дмитрием Трубашевским основные события и тренды в области аддитивного производства. Весьма важным он считает рост осведомленности потенциальных российских заказчиков из промышленности о возможностях АП. Следствие этого — более высокая конверсия в воронке продаж поставщиков аддитивного оборудования, так как уже не нужно долго увещевать, приводить примеры из разряда «как у них», на Западе или в Китае.
В то же время на зарубежных рынках наблюдается крайне волатильная ситуация в целом по индустрии. Рушится миф о непоколебимости основателей аддитивных технологий — американских компаний.
— Все дело в китайских компаниях, которые бесцеремонно захватывают рынок, подминая под себя территории и заказчиков, некогда принадлежавших производителям из Европы и США. Например, такие компании, как Bright Laser Technologies, Farsoon Technologies, Eplus3D, известны своими принтерами по металлопорошковым композициям, поставляют оборудование заказчикам из авиастроения, космонавтики, ОПК и медицины. Бесспорно, пока лучшие инженерные кадры сосредоточены в Европейском союзе и Северной Америке. Там разрабатываются лучшие решения на рынке. Однако бесконечное совершенствование своей продукции в погоне за премиальностью, что и делает сегодня Запад, только увеличивает ее стоимость.
Китай же сконцентрировался на том, что требуется сегодня для завоевания максимально широкого круга заказчиков: производительность, надежность, точность. По сути, они разгадали тайну успеха и преуспели в этом не только в аддитивных технологиях. Теперь же китайские компании осуществляют экспансию на глобальный рынок, навсегда завоевав при этом свой. По этой причине отечественным разработчикам нужно держать ухо востро.
Дмитрий Трубашевский особо отмечает рост доступности L-PBF/SLMоборудования для печати металлами и сплавами, особенно для таких требовательных к геометрии и качеству отраслей, как машиностроение и медицина. Производительность установок по всему миру заметно выросла. Оснащение принтеров 4–64 лазерами — это уже мейнстрим, за который крупные компании, не скупясь, платят хорошие деньги. Размеры камер построения также заметно увеличились и уже могут достигать двух метров.