Публикации

Подготовка производства и разработка нового вида изделия – длительный и трудоемкий процесс. Он обычно занимает несколько этапов: от проектирования до начала массового выпуска изделия. Компания СП «СИЗ-Пумори» сузила привычные временные рамки. Об этом мы говорим с  директором предприятия Евгением Синягиным.

– Евгений Олегович, почему Вы обратились к новой технологии производства оснастки?

– Вернее сказать – это не просто новая технология, это новый подход к самой проблеме создания новых товаров и организации их производства. Мы ведь еще со студенческой скамьи привыкли к тому, что есть «мягкий продукт» – чертежи, и есть изделие в «металле» – инструментальная оснастка. И пока конструкторские чертежи превратятся в оснастку, проходит много времени, иногда до года. А технология быстрой подготовки производства гарантированно сокращает это время на 30-40%.

– Расскажите, пожалуйста, поподробнее о «быстрых» технологиях, которые Вы применяете.

– Это сравнительно молодые технологии, широко распространены за рубежом и объединены общим названием Time-Compression Tecnologies (технологии, сжимающие время). У нас они называются технологиями быстрой подготовки производства (ТБПП) и условно делятся на три группы: быстрое прототипирование – Rapid prototyping (RP), центробежное и вакуумное литье – Tekcast-Protomix, и Rapid Tooling – построение готовых матриц. Технологии, входящие в первую группу, позволяют получить конструкторский прототип из гипса, крахмала, бумаги или фотоотверждаемого полимера; вторая группа технологий дает возможность изготовить «сигнальную» партию из 10-100 шт. изделий методами вакуумного или центробежного литья в силиконовую резину, без использования металлической оснастки. Третья группа позволяет сразу изготавливать детали из металла или пластмассы.

– А что собой представляет технология быстрого прототипирования?

– В нашей стране эти технологии используются на ВАЗе, ГАЗе, КнаААПО, всего не более чем на десяти заводах.

RP-технологии обеспечивают установки LOM 1015 Plus и Z 402C. Модели на них строятся из рулонных (бумага) или сыпучих (гипс, крахмал) материалов. Можно изготовить конструкторский прототип, можно сделать мастер-модель или оснастку для большинства литейных процессов.

Основой служат объемные математические модели, создаваемые в системах трехмерного проектирования CAD/CAM. Управляющая программа рассчитывает необходимое количество поперечных сечений детали и геометрию каждого слоя.

При изготовлении прототипов из бумаги накладывается слой клейкой бумаги на рабочую платформу, лазер вырезает контур первого слоя, на только что вырезанный слой накладывается новый, по нему проходит горячий валик, расплавляя полимерное покрытие и скрепляя слои. Вырезается новый контур, так происходит до тех пор, пока изделие не будет полностью построено. В способе построения прототипов из сыпучих материалов – тонкий слой порошка распределяется по рабочей платформе, затем печатающая головка наносит связующий раствор в те участки поверхности, которые должны сформировать деталь. Далее наносится новый слой порошка, и весь процесс повторяется до тех пор, пока деталь не будет построена.
С помощью пропитки можно придать моделям необходимые прочностные свойства.

Для прототипов деталей возможна любая геометрия, с их помощью проверяется собираемость различных частей изделия, устанавливаются комплектующие (например, электродвигатель, подшипники, винты и т.п.); можно проверить проходимость и правильность расположения каналов системы охлаждения или дренажа, проверяется общий дизайн изделия, все необходимые изменения вносятся в электронную модель, и она визуализируется вновь. Процесс проходит несколько раз до получения требуемых параметров будущего изделия.

Откорректированные таким образом трехмерные электронные модели используются при разработке управляющих программ для станков с ЧПУ, для изготовления «матриц» и «пуансонов» металлических пресс-форм и штампов.

Единственный минус технологии RP – это ограничение по габаритам: прототип детали изготавливается размерами 600х400 мм. Однако же части крупной детали можно изготавливать отдельно и склеивать.

– Прототип готов, что дальше?

– А дальше задействуется вторая группа ТБПП – вакуумное и центробежное литье в силиконовые формы, позволяющие изготавливать пробную партию изделий. Формовую оснастку можно изготовить в течение рабочего дня. Вакуумное литье термоактивных пластмасс осуществляется на установке Protomix (Англия). Центробежное – литье металлов с температурой плавления до 540°С на установке Tercast (США).

Серия деталей изготавливается до 50 шт./час – из пластмасс; до 250 шт./час – из металлов. На этих этапах можно легко и быстро вносить изменения в конструкцию.

После проверки и отработки конструкции, изготовления опытной партии можно принимать решение об изготовлении металлической оснастки и запускать изделие в массовое производство.

Главное – гарантия, что детали будут собираться, комплектующие встанут на нужные места с необходимой точностью, изделие будет иметь заданный дизайн.

Изготовив прототип изделия, можно прогнозировать реакцию рынка на него еще до изготовления дорогостоящей оснастки, можно что-то поправить или усовершенствовать, проверить на функциональность, оценить дизайн, устранить огрехи.

Приведу пример: мы получили заказ на изготовление корпуса медицинского прибора. От идеи заказчика до приемки опытных образцов прошло не более двух с половиной недель.

– Ваше предприятие пользуется всеми тремя группами технологий?

– Пока в нашем распоряжении только первые две, но мы ведем переговоры о поставке еще более современной Rapid Tooling технологии. Это установка Eosint, позволяющая осуществлять лазерный послойный синтез не моделей и прототипов, а готовых деталей из металла, пластмассы или металлических «матриц» и «пуансонов» для инжекционного литья.

Кроме того, наше предприятие изготовляет металлическую оснастку на высокоточном импортном оборудовании: штампы, пресс-формы литьевых форм, кокили любой сложности

Сейчас СП «СИЗ-Пумори» предоставляет полный цикл услуг: проектирование, изготовление прототипов и опытных партий изделий, изготовление металлической оснастки.

Рис 1. Прототип детали, изготовленный из бумаги

Рис 2. Силиконовая форма и пластмассовая деталь

Рис 3. Форма для центробежного литья металлических деталей