перспективы развития технологических комплексов аддитивного

ISSN 19950470. МЕХАНИКА МАШИН, МЕХАНИЗМОВ И МАТЕРИАЛОВ. 2014. № 4 (29)
УДК 621.01: 536.75
С.А. ЧИЖИК, акад. НАН Беларуси; М.Л. ХЕЙФЕЦ, др техн. наук
Президиум НАН Беларуси, г. Минск
С.А. ФИЛАТОВ, канд.техн. наук
Институт тепло и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, г. Минск
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
АДДИТИВНОГО СИНТЕЗА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ
Проведен анализ автоматизации и пространственновременной интеграции производственных систем.
Предложены модели процессов оперативного макетирования и производства при формообразовании из
делий. Рассмотрено описание свойств композиционных материалов при аддитивном синтезе и обработ
ке, а также модульные установки аддитивного производства. Определены перспективы использования
компонентов материала и потоков энергии в технологиях аддитивного синтеза.
Ключевые слова: технологические комплексы, аддитивные технологии, послойный синтез, формообразование
изделий
Повышению эффективности производства слу
жит создание комплексов технологических, транс
портных, энергетических и информационных ма
шин на основе новых технологий и повышения
производительности уже используемых. Такая сово
купность производящих машин получила название
технологических комплексов (ТК), которые авто
номно функционируют и в установленных пределах
значений с использованием программного управле
ния обеспечивают требуемых характеристики каче
ства изделий [1–3].
Технологические комплексы в своем развитии
[3–7] прошли ряд этапов. По сравнению с универ
сальным станочным оборудованием 70х годов
компьютерноуправляемое производство начала
ХХI века, с приходом на рабочие места персональ
ных компьютеров, использует компоненты искус
ственного интеллекта и позволяет повысить эф
фективность оборудования в десятки раз при
обеспечении все более возрастающих требований
к качеству продукции [3, 7].
С середины 80х годов наметился переход от
обрабатывающих центров к гибким производствен
ным системам с элементами интеллектуального про
изводства [4–6]. Развитие средств микроэлектрони
ки явилось базой для создания мехатронных систем,
которые включают как электромеханическую часть,
так и электронноуправляющую (построенную на
68
основе использования компьютеров или микропро
цессоров). Мехатронные системы обеспечивают
синергетическое объединение узлов точной механи
ки с электротехническими, электронными и ком
пьютерными компонентами с целью проектирова
ния и производства качественно новых установок,
модулей, систем и комплексов машин с интеллек
туальным управлением их функциями [1, 2].
Автоматизация и пространственно*временная интег*
рация производственных систем. Новые этапы разви
тия гибкой автоматизации производственных систем
связаны (рисунок 1), прежде всего, с предельной кон
центрацией средств производства и управления, а так
же с сокращением сроков конструирования, проекти
рования, технологической подготовки и изготовления
изделий [3, 7]. В результате мехатронные технологи
ческие комплексы объединяются в компактное интел
лектуальное производство (CIM — Compact Intelligent
Manufacture), базирующееся на сочетании интенсив
ных, в том числе и аддитивных технологий, прогрес
сивного технологического оборудования и интегриро
ванной системы управления [8, 9].
Современный уровень развития информацион
ных технологий в промышленности обеспечивает
переход к использованию технологий создания, под
держки и применения единого информационного
пространства во времени на всех этапах жизнен
ного цикла продукции от ее проектирования до