В кампусе МГТУ им. Н. Э. Баумана, с 30 июня по 3 июля, проводят испытания изделий, изготовленных с применением аддитивных технологий. Предметы созданы из высокопрочных полимеров — материалов, используемых в автомобильном и авиационно-космическом производстве. В рамках пилотной инициативы демонстрируются экземпляры дизайнерской мебели — кресла и стол.
В основе производственного процесса — технология FGF (Fused Granular Fabrication), один из методов аддитивного производства. Ее особенность в том, что в качестве сырья выступают не традиционные филаменты (пластиковые нити), а полимерные гранулы. Такой подход дает сразу несколько преимуществ: ускоряется печать крупногабаритных объектов, уменьшается расход сырья, а объем производственных отходов сводится к минимуму.
«Каждый грамм материала идет в конечное изделие, поэтому технология получается экономичной», — пояснил Семен Федоров, научный сотрудник Центра «Цифровое материаловедение» МГТУ им. Н. Э. Баумана.
По данным специалиста, для печати мебели применяют PETG — термопласт с добавлением гликоля — а также его усовершенствованную модификацию со стеклонаполнителем. Материал безопасен: в твердом состоянии он не выделяет токсичных соединений. При этом он демонстрирует хорошую ударопрочность и не склонен к растрескиванию в процессе эксплуатации. Еще одно достоинство — устойчивость к влаге, агрессивным средам (в том числе кислотным дождям) и бытовым химическим средствам. Благодаря этим характеристикам мебель пригодна как для внутреннего, так и для уличного использования.
Температурная стойкость изделий различается в зависимости от состава: стандартный PETG сохраняет эксплуатационные свойства в диапазоне от −80 до +60 °C, тогда как стеклонаполненная версия выдерживает нагрев до +90 °C. Как отметил Семен Федоров, таких показателей достаточно для применения в большинстве климатических зон, при этом цена усиленного материала превышает стоимость базового лишь незначительно.
Разработчики видят потенциал технологии далеко за пределами мебельного сегмента. По словам директора центра Давида Меликянца, FGF‑печать отлично подходит для оперативного изготовления крупных заготовок под композитную оснастку — ее задействуют при производстве беспилотников, катеров, авиационных компонентов и иных технически сложных изделий.
«Мы печатаем форму, максимально близкую к готовому изделию. Благодаря этому после печати требуется только один этап обработки на станке с числовым программным управлением вместо двух при традиционном изготовлении из деревянных плит МДФ», — уточнил он.
Давид Меликянц также подчеркнул, что плотная структура пластика (отсутствие пор) позволяет выпускать герметичную оснастку с ровной, качественной поверхностью — по уровню исполнения она сопоставима с металлическими решениями. При этом существенно сокращаются сроки и трудоемкость производственного цикла.
Команда проекта полагает, что технология окажется востребованной в разных сферах — от промышленности и строительства до элементов городской инфраструктуры. Речь идет о сегментах, где особенно ценятся возможность выпускать крупногабаритные, износостойкие и долговечные изделия с помощью аддитивных методов. Для наращивания объемов в МГТУ им. Н.Э. Баумана организовали производственную площадку в Калуге: там установлен самый большой в России 3D‑принтер, способный создавать крупноформатные детали — в том числе корпусные элементы для катеров. Итоги текущего эксперимента станут основой для дальнейшего расширения номенклатуры продукции и наращивания выпуска изделий из высокопрочных полимерных составов.
«Имеющиеся 3D‑принтеры позволяют изготавливать цельнонапечатанные объекты больших размеров — до 1,6 м в ширину, 4 м в длину и 1,5 м в высоту — с производительностью несколько единиц в сутки. Кроме того, возможна индивидуализация изделий под технические запросы клиента: монтаж разъемов для зарядки, розеток, коммуникационных портов, систем освещения и других функциональных элементов», — добавил Давид Меликянц.
#бауманкамебель