В Политехе Петербурга разработали роботизированные ячейки для электродуговой 3D-печати металла

Лаборатория лёгких материалов и конструкций Санкт-Петербургского политехнического университета разработала роботизированные ячейки открытого и закрытого типа для электродуговой аддитивной печати металла. Комплексы оснащены встроенной системой лазерного сканирования и предназначены для промышленного производства крупногабаритных металлических изделий.

WAAM: аддитивная печать для тяжёлой промышленности

Сегодня аддитивные технологии чаще всего ассоциируются с полимерной или порошковой печатью. Однако для промышленности и крупногабаритной металлообработки требуются более производительные решения.

Одной из таких технологий является WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) — электродуговое аддитивное производство с использованием металлической проволоки.

Технология позволяет сочетать:

высокую производительность,
сравнительно низкую стоимость,
возможность изготовления крупных металлических деталей.

Как работает технология

Процесс основан на послойной наплавке металлической проволоки с помощью электрической дуги.

Роботизированная система включает:

промышленного робота,
сварочное оборудование,
систему управления траекториями,
встроенный лазерный сканер.

Во время работы робот перемещает сварочную горелку по заданной траектории, постепенно формируя металлическое изделие слой за слоем.

Роботизированная архитектура

Ключевой элемент комплекса — шестикоординатная роботизированная рука.

Она обеспечивает:

точное позиционирование сварочной горелки,
выбор оптимального угла наплавки,
стабильное формирование сложных геометрий.

Программное обеспечение системы отвечает за:

построение траекторий,
настройку параметров печати,
управление процессом выращивания изделия.

Встроенное лазерное сканирование

Одной из главных особенностей разработанных ячеек стала интеграция системы лазерного сканирования.

Это позволяет реализовать полноценный замкнутый цикл производства:

Этапы процесса:

Подготовка и генерация траекторий печати
Роботизированное выращивание изделия
Постобработка и проверка геометрии с помощью сканирования

Система контроля помогает оперативно выявлять отклонения и повышает точность изготовления.

Промышленные проекты

На базе разработанных роботизированных ячеек уже реализованы проекты совместно с:

Росатомом,
«Силовыми машинами»,
Ростехом,
и другими промышленными партнёрами.

Разработка ориентирована на применение в тяжёлой промышленности, энергетике и высокотехнологичном машиностроении, где требуется изготовление сложных металлических компонентов большого размера.