АНАЛИЗ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ANALYSIS OF ADDITIVE TECHNOLOGIES

 

Сокольников Виктор Владимирович, старший преподаватель, заместитель декана по воспитательной работе, Воронежский государственный технический университет (394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14), тел. +7 (473) 207-22-20, svp_kitp@mail.ru

Андрюхина Дарья Станиславовна, студент 4 курса бакалавриата, Воронежский государственный технический университет (394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14), тел. +7 (473) 207-22-20, darabasirova@gmail.com

Зиновкина Дарья Алексеевна, студент 1 курса магистратуры, Воронежский государственный технический университет (394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14), тел. +7 (473) 207-22-20, stdarya2@gmail.com

 

Sokolnikov Viktor Vladimirovich, senior lecturer, deputy dean for educational work, Voronezh State Technical University (394026, Voronezh, Moskovsky prospect, 14), tel. +7 (473) 207-22-20, svp_kitp@mail.ru

Andryukhina Daria Stanislavovna, 4th year undergraduate student, Voronezh State Technical University (394026, Voronezh, Moskovsky prospect, 14), tel. +7 (473) 207-22-20, darabasirova@gmail.com

Zinovkina Daria Alekseevna, 1st year master student, Voronezh State Technical University (394026, Voronezh, Moskovsky prospect, 14), tel. +7 (473) 207-22-20, stdarya2@gmail.com

 

Аннотация. Проведен анализ существующих и широко применяемых аддитивных технологий. Исследованы причины широкого распространения технологий, области их применения. Описаны преимущества и недостатки каждой технологии. Аддитивные технологии стремительно развиваются и уже конкурируют с традиционными методами производства. Развитие этого направление идет разными путями, открывая новые методы 3D-печати. Рост промышленности приводит к необходимости изменять технологические методы производства продукции. Скорость, гибкость и экономность – важные характеристики при разработке деталей. Краткий анализ позволит ознакомиться с существующими на сегодняшний день технологиями печати деталей и быстрого прототипирования. Для сравнения и анализа выбраны технологии лазерной стереолитографии, 3DP (Three-Dimensional Printing), моделирование методом наплавления (FDM, Fused Deposition Modeling), электронно-лучевая плавка (EBM), селективное лазерное спекание (SLS), Процесс лазерного формообразования (LENS), производство ламинированных объектов (LOM).

Abstract. The analysis of existing and widely used additive technologies has been carried out. The reasons for the wide spread of technologies, their areas of application are investigated. The advantages and disadvantages of each technology are described. Additive technologies are rapidly developing and are already competing with traditional production methods. The development of this direction goes in different ways, opening up new methods of 3D printing. The growth of industry leads to the need to change the technological methods of production. Speed, flexibility and economy are important features in part development. A brief analysis will allow you to get acquainted with the currently existing technologies for printing parts and rapid prototyping. For comparison and analysis, the technologies of laser stereolithography, 3DP (Three-Dimensional Printing), fusing deposition modeling (FDM, Fused Deposition Modeling), electron beam melting (EBM), selective laser sintering (SLS), laser shaping process (LENS), production of laminated objects (LOM).

Ключевые слова: аддитивные технологии, прототипирование, моделирование, 3D-печать, быстрое прототипирование, автоматизация, стереолитография.

Keywords: additive technologies, prototyping, modeling, 3D printing, rapid prototyping, automation, stereolithography.

Литература

1. Neural network training for automated defect detection in additive production / P. V. Komarov, V. V. Sokolnikov, V. V. Vetohin, O. V. Sobenina // AIP Conference Proceedings, Krasnoyarsk, 29–30 апреля 2021 года / Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Vol. Volume 2402. – Melville, New York, United States of America: AIP Publishing, 2021. – P. 50030. – DOI 10.1063/5.0071543. – EDN RKKSIZ.
2. Software module for generating control programs for additive manufacturing equipment / M. I. Chizhov, A. V. Lutovin, A. V. Bredihin, V. V. Vetohin // AIP Conference Proceedings, Krasnoyarsk, 29–30 апреля 2021 года / Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Vol. Volume 2402. – Melville, New York, United States of America: AIP Publishing, 2021. – P. 70038. – DOI 10.1063/5.0071393. – EDN MUIIHO.
3. Ветохин, В. В. Пути расширения технологических возможностей аддитивной технологии последовательного наплавления / В. В. Ветохин, А. Ю. Мануковский // Информатика: проблемы, методология, технологии: Сборник материалов XIX международной научно-методической конференции, Воронеж, 14–15 февраля 2019 года / Под ред. Д.Н. Борисова. – Воронеж: Издательство «Научно-исследовательские публикации» (ООО «Вэлборн»), 2019. – С. 1664-1666. – EDN WBGKWL.
4. Chernova, D. N. Technologies and additive equipment for products made of metal, polymer and ceramic materials for construction / D. N. Chernova, M. Y. Slesarev // Наука, технологии, общество — НТО-II-2022 : сборник научных статей по материалам II Всероссийской научной конференции, Красноярск, 28–30 июля 2022 года. – Красноярск: Общественное учреждение «Красноярский краевой Дом науки и техники Российского союза научных и инженерных общественных объединений», 2022. – P. 110-119. – DOI 10.47813/nto.2.2022.5.110-119. – EDN NKFGRF.
5. Николаев, А. А. Анализ и оценка рисков внедрения новой технологии (на примере аддитивной технологии) / А. А. Николаев // Инновационная экономика : Материалы Региональной научной конференции-школы для молодежи, Уфа, 18 октября 2018 года. – Уфа: ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет», 2018. – С. 166-169. – EDN YTXBHV.
6. Преимущества аддитивных технологий в качестве альтернативы традиционным технологиям / В. Е. Низовцев, Д. А. Климов, М. И. Ступеньков, Е. Н. Бредихина // Аддитивные технологии: настоящее и будущее : Материалы IV Международной конференции, Москва, 30 марта 2018 года / ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов». – Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, 2018. – С. 203-208. – EDN XMVSWL.
7. Эттель, В. А. Исследование технологии производства деталей сложной конфигурации с помощью аддитивных технологий / В. А. Эттель, А. А. Берг, С. С. Иванов // Академическая наука — проблемы и достижения : Материалы XV международной научно-практической конференции, North Charleston, USA, 26–27 марта 2018 года. Том 2. – North Charleston, USA: CreateSpace, 2018. – С. 41-43. – EDN XQBBRZ.
8. Kheifetz, M. L. From Information and Additive Technologies to Self-Reproduction of Machines and Organisms / M. L. Kheifetz // Advanced Materials and Technologies. – 2018. – No. 1. – P. 22-35. – DOI 10.17277/amt.2018.01.pp.022-035. – EDN XWDLAD.
9. Елфимов, И. Е. Современные ограничения возможностей аддитивных технологий / И. Е. Елфимов, А. С. Бочкарева // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). – 2022. – № 4. – С. 409-412. – EDN XFEFHU.
10. Щукина, Д. С. Ретроспективное исследование моделей производства в аддитивных технологиях / Д. С. Щукина // Матрица научного познания. – 2022. – № 10-2. – С. 28-33. – EDN VIXQPI.

References

1. Neural network training for automated defect detection in additive production / P. V. Komarov, V. V. Sokolnikov, V. V. Vetohin, O. V. Sobenina // AIP Conference Proceedings, Krasnoyarsk, April 29–30, 2021 / Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Vol. Volume 2402. — Melville, New York, United States of America: AIP Publishing, 2021. — P. 50030. — DOI 10.1063/5.0071543. – EDN RKKSIZ.
2. Software module for generating control programs for additive manufacturing equipment / M. I. Chizhov, A. V. Lutovin, A. V. Bredihin, V. V. Vetohin // AIP Conference Proceedings, Krasnoyarsk, April 29–30, 2021 / Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Vol. Volume 2402. — Melville, New York, United States of America: AIP Publishing, 2021. — P. 70038. — DOI 10.1063/5.0071393. – EDN MUIIHO.
3. Vetokhin, V. V. Ways to expand the technological capabilities of additive technology of sequential deposition / V. V. Vetokhin, A. Yu. – February 15, 2019 / Ed. D.N. Borisov. — Voronezh: Publishing House «Scientific Research Publications» (LLC «Velborn»), 2019. — P. 1664-1666. – EDN WBGKWL.
4. Chernova, D. N. Technologies and additive equipment for products made of metal, polymer and ceramic materials for construction / D. N. Chernova, M. Y. Slesarev // Science, technology, society — NTO-II-2022: collection of scientific articles based on materials of the II All-Russian Scientific Conference , Krasnoyarsk, July 28–30, 2022. — Krasnoyarsk: Public institution «Krasnoyarsk Regional House of Science and Technology of the Russian Union of Scientific and Engineering Public Associations», 2022. — P. 110-119. – DOI 10.47813/nto.2.2022.5.110-119. – EDN NKFGRF.
5. Nikolaev, A. A. Analysis and risk assessment of the introduction of new technology (on the example of additive technology) / A. A. Nikolaev // Innovative Economics: Proceedings of the Regional Scientific Conference-School for Youth, Ufa, October 18, 2018. — Ufa: GOU VPO «Ufa State Aviation Technical University», 2018. — P. 166-169. – EDN YTXBHV.
6. Advantages of additive technologies as an alternative to traditional technologies / V. E. Nizovtsev, D. A. Klimov, M. I. Stupenkov, E. N. Bredikhina // Additive technologies: present and future: Proceedings of the IV International Conference, Moscow, March 30, 2018 / Federal State Unitary Enterprise All-Russian Research Institute of Aviation Materials. — Moscow: All-Russian Research Institute of Aviation Materials, 2018. — S. 203-208. – EDN XMVSWL.
7. Ettel, V. A. Study of the production technology of complex configuration parts using additive technologies / V. A. Ettel, A. A. Berg, S. S. Ivanov // Academic science — problems and achievements: Proceedings of the XV International Scientific and practical conference, North Charleston, USA, March 26–27, 2018. Volume 2. — North Charleston, USA: CreateSpace, 2018. — P. 41-43. – EDN XQBBRZ.
8. Kheifetz, M. L. From Information and Additive Technologies to Self-Reproduction of Machines and Organisms / M. L. Kheifetz // Advanced Materials and Technologies. – 2018. – No. 1. — P. 22-35. – DOI 10.17277/amt.2018.01.pp.022-035. – EDN XWDLAD.
9. Elfimov, I. E. Modern limitations of additive technologies / I. E. Elfimov, A. S. Bochkareva // Nauka. Technique. Technologies (polytechnic bulletin). — 2022. — No. 4. — P. 409-412. – EDN XFEFHU.
10. Schukina, D. S. Retrospective study of production models in additive technologies / D. S. Schukina // Matrix of scientific knowledge. — 2022. — No. 10-2. — S. 28-33. – EDN VIXQPI.