WAAM
Электро дуговое выращивание
Технология WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing)

Технология WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), представляет собой метод послойного синтеза металлических изделий с использованием проволоки и дуговой сварки . Она позволяет изготавливать как простые, так и сложные детали из широкого спектра металлов и сплавов, обеспечивая гибкость в задании требуемых физико-механических свойств .

Преимущества технологии включают сокращение сроков производства за счет автоматизации процесса и минимизацию отходов благодаря точечной подаче материала, что снижает потребность в последующей обработке и утилизации стружки .

3D ПЕЧАТЬ МЕТАЛЛОМ
Основные преимущества технологии WAAM

Скоростное и рентабельное производство крупногабаритных металлических конструкций — ключевая особенность WAAM, однако её потенциал не ограничивается этим аспектом.
— Универсальность материалов: Технология совместима с любыми металлами, пригодными для сварки, что расширяет сферу её применения .
— Высокая производительность: Процесс обеспечивает рекордные показатели объёма выпуска и скорости формирования деталей за счёт автоматизированной подачи проволоки и дугового нагрева .
— Экономия ресурсов: Минимизация отходов достигается за счёт точечного нанесения материала, а использование проволоки вместо порошка снижает затраты на сырьё .
— Интеграция с традиционными методами: WAAM основан на проверенных технологиях дуговой сварки, что упрощает адаптацию оборудования и гарантирует стабильность результатов .

3D ПЕЧАТЬ МЕТАЛЛОМ
3D ПЕЧАТЬ МЕТАЛЛОМ
Основные преимущества технологии WAAM

— Масштабируемость: Отсутствие ограничений на габариты изделий позволяет создавать конструкции, недоступные для других аддитивных методов .
— Гибкость проектирования: Свобода в реализации сложных геометрических форм сочетается с возможностью быстрого внесения изменений в цифровые модели .
— Предсказуемость процесса: Автоматизированная дуговая сварка обеспечивает воспроизводимость параметров, уменьшая риски брака .

Таким образом, WAAM выступает синтезом инноваций и проверенных практик, оптимизируя металлообработку для промышленных задач .

В каких случаях технология WAAM эффективна

Сегодня технология WAAM на острие 6-го технологического уклада наравне с технологиями ИИ. Она открывает новые революционные возможности для базовых машиностроительных отраслей:

  • Замена поковок. Свойства лучше, чем у поковок при любом весе и габаритах заготовок. Коэффициент использования материала в заготовках WAAM кардинально лучше, чем из поковок. Соответственно надо срезать стружки меньше в 5 – 10 раз, чем с поковок — уменьшается трудоемкость, длительность производственного цикла изготовления детали. Когда длинная очередь за поковкой;
  • Замена отливок. Вместо отливок, когда много литейного брака. У WAAM нет отбраковки, не надо длительного и дорогого «лечения» литейного брака заготовок. Когда длинная подготовка литейного производства. WAAM априори быстрее. Когда длинная очередь за отливкой;
  • Замена сложных сварных сборок одной деталью. Например: кронштейны, тяги, рамы, корпуса, подставки, порталы и т.д., и т.п. Сокращается трудоемкость, цикл производства, стоимость. Потенциальный рынок РФ 10 000 т/год или от 10 млрд.руб./год;;
  • Снижение веса деталей и конструкций. WAAM позволяет применить генеративный (бионический) дизайн, что дает снижение веса деталей и конструкций в 1,2 – 2,5 раза. Например: снижение веса коленчатого вала и шатунов положительно влияет на характеристики дизеля; снижение веса деталей паровой турбины на 3 – 10% увеличивает коэффициент топливной эффективности электростанции; снижение веса конструкций космического аппарата на 100 кг снижает стоимость пуска на ~200 млн.руб.;
  • Снижение дефицита рабочих: операторов станков с ЧПУ, сварщиков, литейщиков, кузнецов в 3 — 10 раз;
  • В ОКР. Изготовление рабочих прототипов при разработках новых изделий в 2 – 5 раз быстрее;
  • Обратный инжиниринг и импортозамещение. Мы можем выполнить весь комплекс работ по созданию российской конструкторской документации, подберем материалы со свойствами не хуже или, скорее всего, лучше, чем у иностранного прототипа, создадим сквозную технологию производства для передачи ее Заказчику. Наша практика показывает, что в этом вопросе мы конкурентоспособны даже с китайскими производителями;
  • Для металло-композитных (градиентных) решений с целью кардинального увеличения износостойкости, кислотоупорности, жаропрочности и жаростойкости и т.п. Мы можем сделать основу из не дорогой, но прочной стали и полностью герметично облицевать функциональным слоем. Мы можем чередовать материалы с различными свойствами в соответствии с конструктивной задачей;
  • Для ремонтов деталей, когда стоимость детали существенно выше стоимости ремонта; когда стоимость простоя технологического (производственного) комплекса существенно выше стоимости ремонта. Например: если Вам надо поменять зуб тяжелого экскаватора, то стоимость простоя карьера намного выше ремонтного зуба и его стоимости. Чем меньше потери времени на простой во время замены, тем больше товарно-денежный поток карьера;
  • Для удаленных ремонтных мастерских, когда весь инжиниринг сосредоточен в центральном подразделении (например: у нас в СПб), а печать и изготовление деталей по готовым программам ЧПУ (которые мы напишем) в удаленных местах. Особенно эффективно для производств, где логистика существенно дороже стоимости самой детали: нефтяные и газовые промыслы, добычные морские платформы, арктические. суда, ремонтные производства на трассе Северного Морского Пути, добыча ископаемых в Сибири, на Дальнем Востоке, в Монголии, в Индии и т.п.;

Ключевые преимущества нового производства:

  • Возможность создания изделий любых габаритов и веса;
  • Минимальная толщина стенки 3 мм, максимальная не ограничена;
  • Низкая пористость материала: лучше любых поковок, герметичность для гелия;
  • Работа с любыми свариваемыми сплавами:
    • Низкоуглеродистые стали
    • Легированные стали
    • Нержавеющие стали
    • Алюминиевые сплавы
    • Бронзы и латуни
    • Титановые сплавы

Экономическая эффективность производства достигается за счет:

  • подбора более совершенных материалов, за счет биметаллических и полиметаллических конструктивных решений
  • более короткого цикла подготовки производства и изготовления деталей
  • отсутствия необходимости в оснастке
  • меньшем весе
  • меньшей трудоемкости
  • меньших припусках на обработку
  • возможности создания сложных геометрических форм и уменьшения сварочно-сборочных операций
  • меньший CAPEX