Уважаемые партнёры, коллеги и друзья!

От всего коллектива АО «ЦАТ» поздравляем вас с наступающим Новым годом!

Пусть этот волшебный праздник, полный надежд и ожиданий, принесёт в ваш дом радость, тепло и уют. Желаем вам и вашим близким крепкого здоровья, счастья, неиссякаемой энергии и бодрости духа.

Пусть в новом году исполнятся самые заветные мечты, а на профессиональном пути вас ждут новые горизонты, смелые проекты и уверенный рост. Желаем процветания вашему бизнесу, стабильности и благополучия.

Искренне благодарим вас за доверие и плодотворное сотрудничество. Мы ценим наши партнёрские отношения и с оптимизмом смотрим в будущее, полное совместных успехов.

Пусть наступающий год будет щедрым на радость, мир и яркие достижения!

С наилучшими пожеланиями,
команда АО «ЦАТ»

😎 ЦАТ. Подписаться

Наука
ЦАТ рекомендует

Уважаемые подписчики!

Мы расширяем границы нашего канала, чтобы дать слово науке. Ведь именно она служит основой для технологических прорывов, реализации смелых проектов и достижения настоящего суверенитета в производстве.

Поэтому мы планируем чаще публиковать краткие научные эссе и выдержки из исследований, которые раскрывают ключевые проблемы отрасли и помогают приблизить аддитивные технологии к бизнес-задачам и их практическому решению.

Помимо новостей и отчётов о событиях, мы будем глубже разбираться в причинно-следственных связях технологий, их применении на практике. Мы продолжим анализировать рабочие кейсы, объяснять сложные процессы доступным языком и показывать, как теория воплощается в реальные изделия.

Ждите наших материалов: обзоры актуальных исследований, экспертные аналитические статьи с конкретными данными, графиками и выводами. Это пространство для тех, кто хочет не просто следить за развитием аддитивного производства, а понимать его изнутри, опираясь на доказательную базу и глубокий анализ.

Наша цель — создать точку пересечения оперативной информации и серьёзной экспертизы, чтобы сформировать новое качество профессионального диалога в отрасли.

😎 ЦАТ. Подписаться

Поздравление с Рождеством Христовым

Уважаемые партнеры, коллеги и друзья!

От всего коллектива АО «ЦАТ» сердечно поздравляем вас со светлым праздником Рождества Христова!

В этот особенный, благословенный день, наполненный миром, теплом и радостью, мы желаем вам и вашим близким крепкого здоровья, душевного спокойствия и семейного благополучия.

Пусть наступающий год станет для вас временем новых профессиональных свершений, смелых идей и процветания. Желаем уверенности в завтрашнем дне, надежных партнеров и успешной реализации всех проектов и планов.

Мы искренне благодарны за доверие и плодотворное сотрудничество. Пусть каждый день нового года приносит вам удовлетворение от работы и радость от достигнутых побед.

С наилучшими пожеланиями,
команда АО «ЦАТ»

😎 ЦАТ. Подписаться

Каналы конформного охлаждения
Часть 1. Основная проблема традиционного охлаждения пресс-форм

❗️ В производстве изделий методом литья под давлением охлаждение занимает 45-80% времени цикла. Это не технологическая необходимость, а следствие ограничений традиционных методов изготовления каналов охлаждения.

Классическая система охлаждения представляет собой прямые каналы, полученные сверлением. Их расположение определяется не оптимальными требованиями теплоотвода, а технологическими возможностями: каналы размещают там, где физически возможно просверлить отверстие без пересечения с полостью формы.

Последствия такого подхода: неравномерное расстояние от поверхности формообразующей полости до каналов охлаждения — от 8 до 40 мм в разных зонах. Это приводит к градиенту температур на поверхности детали до 15-20°C.

Результат — неравномерная усадка материала, коробление деталей, увеличенное время цикла, высокий процент брака по геометрии.

➡️ Конформное охлаждение решает эту проблему за счёт каналов, повторяющих форму детали на постоянном расстоянии от поверхности. Температурное поле становится равномерным, время охлаждения сокращается в 2-3 раза.

Однако изготовление таких каналов механической обработкой невозможно. Требуется применение аддитивных технологий, что влечёт за собой специфические требования к проектированию.

Об особенностях конструирования конформных каналов под аддитивное производство — в наших следующих материалах.

😎 ЦАТ. Подписаться

Вечный порошок
ЧАСТЬ 1

Оборотный порошок в технологии СЛС

Часто приходится слышать, что аддитивные технологии обеспечивают высокий коэффициент использования материала (КИМ). Конкретные значения доходят и до 0,9 и даже до 0,95. Иначе говоря, потерь при печати деталей может быть всего 10 или даже 5%. Так ли это? Сегодня мы попытаемся разобраться в КИМ на примере наиболее востребованной металлической технологии печати – технологии селективного лазерного сплавления (СЛС).

Из общего представления о технологии понятно, что в процессе СЛС, при заполнении всей области печати порошком на максимальный габарит самой высокой (в выбранной ориентации) детали непосредственно задействовано в печати может быть только относительно небольшая часть всего объема порошка. Даже при плотной расстановке деталей на плите построения объем неиспользованного, т.е. незатронутого непосредственным тепловым воздействием лазерного луча, порошка может доходить до 85-90%. В таком случае, как обеспечивается столь высокий КИМ?

От вендоров при покупке оборудования часто можно слышать, что оставшийся порошок можно использовать повторно до его полного исчерпания. Необходимо только произвести рассев в штатном виброгрохоте, приобретаемом с основным модулем системы.

Далее мы постараемся получить ответ на два основных вопроса. Первое: что мы отсеиваем после завершения процесса СЛС, если предварительно загрузили в машину уже просеянный порошок? Второе: действительно ли порошок является «вечным», т.е. его можно использовать после завершения процесса до полного исчерпания?

Итак, начнем с рассмотрения самого физического процесса селективного сплавления. Тепловое излучение лазера нагревает нанесенный порошковый слой (по сути, газопорошковую среду, поскольку между частицами порошка всегда присутствуют значительные зазоры) в локальной области. При диаметре фокального пятна около 80 мкм зона оплавления, или диаметр жидкой ванны расплава, составляет порядка 150 мкм. Необходимо отметить, что мы говорим о движущемся тепловом источнике. Соответственно, параметры ванны расплава обусловлены не только одной мощностью лазера. Именно сочетание скорости движения лазера и его установленной мощности будет определять количество тепла, подводимое на единицу площади в единицу времени.

Введя в расчет толщину наносимого порошкового слоя, получим удельную объемную величину тепловложения. Принимая во внимание необходимость соблюдения определенного «нахлеста» получаемых дорожек (ванн расплава), необходимо учитывать и определенную долю повторно переплавляемого монолитного (уже сплавленного) металла предыдущей дорожки. Эта величина обычно фигурирует в расчетах как межтрековое расстояние. Ее введение позволяет, хоть и на примитивном уровне, учесть снижение диссипации энергии лазера при частичном плавлении монолитного материала. В итоге, получаем хорошо известное [1] выражение:

E=P/(L*v*h), где E – удельная плотность энергии, Дж/мм³; P – мощность лазера, Вт; L – межтрековое расстояние, мм; v – скорость перемещения лазера, мм/с; h – толщина слоя, мм.

Советник ГД АО «ЦАТ» по науке Евгенов А.Г., к.т.н.

Список использованных источников:

1. Bauer T., Dawson K., Spierings A.B., Wegener K. Microstructure and mechanical characterisation of SLM processed Haynes® 230® // Proceedings of the 26th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. Austin, TX, 2015. P. 813–822. DOI: 10.3929/ethz-a-010584903.

———

Продолжение следует.

Оставайтесь с нами, чтобы узнать больше. Здесь говорят языком доказательной науки.

😎 ЦАТ. Подписаться

Каналы конформного охлаждения
Часть 2. Конструктивные особенности каналов для аддитивного производства

❗️ При проектировании каналов конформного охлаждения под аддитивные технологии необходимо учитывать физические ограничения процесса послойного наплавления металла.

В отличие от механической обработки, где канал формируется удалением материала, в аддитивном производстве материал наращивается слоями. Однако, горизонтально расположенный канал круглого сечения создаёт нависающую поверхность в верхней части, которая не имеет опоры и деформируется или заплавляется. Печать каналов с таким сечением «в лоб» может обернуться печальными последствиями. Что нужно знать, чтобы избежать ошибок лишних затрат?

Основные конструктивные решения:
💧 Каплевидное сечение. Нижняя часть — полуокружность, верхняя — треугольная поверхность с углом наклона граней не более 25° от вертикали. Обеспечивает самонесущую конструкцию без поддержек. Площадь сечения на 12-15% меньше эквивалентного круга, что компенсируется оптимальным расположением каналов.

💎 Ромбовидное сечение или с треугольной крышей. Вертикальные стенки и двускатная крыша с углом 25°. Большая площадь контакта с охлаждающей средой. Острые углы являются концентраторами напряжений (для инструментальных сталей типа H13 требуется анализ на усталостную прочность).

📔 Квадратное сечение с мостиками. Каналы охлаждения квадратной формы часто используются в системах охлаждения различного назначения (электронные устройства, двигатели и промышленное оборудование). Имея большую площадь поверхности, такие каналы труднее изготовить, чем круглые, и они могут быть более склонны к развитию концентрации напряжений в углах. Например, в технологии DED/LMD можно формировать короткие горизонтальные перемычки до 12 мм за счёт специальных режимов наплавления верхней грани.

➡️ Сравнение
Традиционно: форма канала определяется инструментом (например, диаметром сверла)
Аддитивно: форма канала определяется углом нависания и технологией печати

➡️ Это не недостаток технологии, а другая методология проектирования, требующая понимания физики процесса наплавления.

😎 ЦАТ. Подписаться

АО «ЦАТ» — ключевой модератор панельных дискуссий на выставке Additive Minded 2026

Приглашаем вас присоединиться к открытому диалогу в рамках IX специализированного проекта по аддитивным технологиям и 3D-сканированию Additive Minded 2026.

Наш Центр аддитивных технологий выступит модератором двух важнейших отраслевых сессий в павильоне 2.5 на стенде B05 (МВЦ «КРОКУС ЭКСПО», Москва).

🗓️ 27 января, 11:30–12:50
Сессия «Время первых. Современное отечественное оборудование для аддитивного производства»
Модератор: Дмитрий Голубин, главный технолог АО «ЦАТ».
Задачи сессии:
🌟Проанализировать опыт разработки и производства российского аддитивного оборудования.
🌟Выявить проблемы в разработке, производстве и поставках.
🌟Определить критерии качества и пути максимальной локализации.

🗓️ 28 января, 11:00–12:20
Сессия «Время первых. Материалы для аддитивного производства. Проблемы технического регулирования»
Модератор: Юрий Авраамов, главный специалист по стандартизации и сертификации АО «ЦАТ».
Задачи сессии:
🌟Обсудить вопросы качества и соответствия материалов для аддитивного производства.
🌟Разобрать проблемы рециклинга материалов.
🌟Оценить состояние нормативной документации в отрасли и выработать предложения по её развитию.

Обе дискуссии направлены на выработку практических решений для укрепления технологической независимости и ускорения внедрения аддитивных технологий в серийное производство.

Ждём вас на стенде B05 в павильоне 2.5 для живого общения и обмена опытом!

📍 Место проведения: МВЦ «КРОКУС ЭКСПО», г. Москва, ул. Международная, 18.
📌 Регистрация доступна на сайте: https://ruplastica.ru/registration

😎 ЦАТ. Подписаться

Вечный порошок
ЧАСТЬ 2

Специфика высокой локальности подвода тепла

Сам процесс плавления частиц порошка представляет собой микрометаллургический процесс, родственный сварке плавлением и лазерной сварке, в частности. Высокая локальность подвода тепла и интенсивный теплоотвод из-за большой массы плиты построения или самой печатаемой детали предполагают необходимость значительного перегрева расплава для получения металла с минимальным количеством внутренних дефектов.

Множество работ по моделированию температурных полей, а также отдельные экспериментальные измерения распределения температур в движущейся ванне расплава позволяют оценить температуру ванны расплава 2000 [2] –2500 °C [3,4]. Для большинства сплавов такие температуры соответствуют температуре кипения расплава и, уж во всяком случае, соответствуют температуре испарения легирующих элементов с высокой упругостью паров.

Как и при сварке, в процессе локального тепловложения формируется т.н. факел – неизбежное следствие высокотемпературного почти мгновенного перегрева расплава. Наиболее информативная схема факела приведена в [5]. Из нее видно, что факел представляет собой плазменное облако металлического пара, хлопьев конденсата и выбросов фрагментов расплава (скрапин) и частиц порошка. Эти продукты кипения расплава по большей части удаляются системой обдува зоны построения. В зависимости от производителя оборудования и габаритов зоны построения эффективность систем обдува может меняться, но даже самые лучшие системы не могут иметь стопроцентной эффективности. В чем же проблема перегрева и кипения расплава? Как формирующийся факел влияет на последующее применение неиспользованных при печати порошков?

Советник ГД АО «ЦАТ» по науке Евгенов А.Г., к.т.н.

Список использованных источников:

2. Cheng B., Chou K. Melt Pool Evolution Study in Selective Laser Melting // Solid Freeform Fabrication 2017: Proceedings of the 26th Annual International. Solid Freeform Fabrication Symposium – An Additive Manufacturing Conference Reviewed Paper. Austin, TX, 2015. P. 1182–1194.
3. Низьев В.Г., Мирадзе Ф.Х. Численное моделирование лазерного спекания металлических порошков // Вестник РФФИ. 2014. № 3 (83). С. 58–68.
4. Гордеев Г.А., Кривилев М.Д., Анкудинов В.Е. Компьютерное моделирование селективного лазерного сплавления высокодисперсных металлических порошков // Вычислительная механика сплошных сред. 2017. Т. 10. № 3. С. 293–312
5. Roidle B., Fauner T. Continuous Improvement in Gas Flow Design // GE Additive Company. 2024] URL: https://www.ge.com/additive/download-gas-flow-white-paper (дата обращения: 21.02.2024).

———

Продолжение следует.

Оставайтесь с нами, чтобы узнать больше. Здесь говорят языком доказательной науки.

😎 ЦАТ. Подписаться