Выпускники МГТУ им. Баумана создали 3D-принтер, работающий по принципу параллельной кинематики (+ видео)

Всё началось в 2014 году, когда Павел Швец и его друг Никита Лазарев учились на 4-ом курсе Бауманки и решили сделать что-то большее, чем типовой курсовой проект. Выбор студентов пал на тематику 3D-принтеров, как наиболее интересное и динамично развивающееся, перспективное направление. За год своими руками и головой с нуля ребята сделали свой 3D-принтер. Проба пера оказалась успешной, но устройство мало чем отличалось от существующих аналогов. Зато молодые разработчики получили важный опыт создания станка и коллективной работы.

Усилия были замечены в институте машиноведения РАН. Познакомившись с его директором, Виктором Аркадьевичем Глазуновым, было решено начать работу по созданию прототипа машины нового поколения для промышленного аддитивного производства.

Суть новой машины заключается в особой кинематике, выполненной в виде робота параллельной структуры. Параллельной можно назвать такую схему, при которой основание связано с исполнительным органом не одной кинематической цепью, а несколькими. Таким образом получается подвижная пространственная ферма. Параллельная кинематика встречается в 3D-принтерах, но образцы имеют ограниченный функционал и не пригодны для промышленного использования.

Причиной подобного решения Павел Швец называет низкую производительность 3D-печати. Это связано с ограниченными скоростями движения печатающей головки или технологическими ограничениями метода. Дело в том, что использование параллельной кинематики даёт возможность значительно увеличить скорость перемещений, а вместе с ней и производительность, причём без потери в точности позиционирования, за счёт увеличенной жёсткости конструкции. Именно поэтому молодые конструкторы решили воплотить научную гипотезу в реально работающий станок.

На создание машины ушло примерно 7 месяцев. Создавалась она в стенах лаборатории кафедры «Компьютерные системы автоматизации производства» МГТУ им. Н.Э. Баумана объединённым коллективом студентов разных специальностей.

В дальнейшем разработчики хотят на основе выявленных недочётов сделать промышленный прототип с высокой степенью готовности к внедрению на производство. Он будет отличаться расширенной рабочей зоной, высокой скоростью перемещения, пятью подвижностями и возможностью менять печатающую головку в зависимости от технологического метода формообразования.