Умные каникулы апрель 2022

18.04.2022

Программа "Умные каникулы"

Победители проекта «Изготовления оснастки для формирования изделия из ПКМ с применением Аддитивных технологий» в ВСГУТУ.
ВСГУТУ при поддержке У-УАЗ – члена регионального Союза машиностроителей России второй год реализует проект «Умные каникулы» для учащихся из районов Бурятии и города Улан-Удэ.
Сегодня школьники из Турунтаевской школы №1в рамках программы "Умные каникулы"
На период школьных каникул ребята погрузились в "Авиастроение".
Для старшеклассников проведены: мастер уроки, занятия во ВСГУТУ с преподавателями, которые работали с ними над проектами, а также экскурсии по У-УАЗ.

Состав команды которые приняли участие в проекте
Белокопытов Павел 10 «Б» класс, Васильев Михаил 10 «А» класс, Курбатова Варвара 8 «А» класс, Матвеев Михаил 10 «Б» класс, Павлов Руслан 10 «А» класс, Петров Игорь 10 «А» класс

Немного о применение аддитивного производства в авиастроении
Лазерная плавка металлов обретает все более важную роль в авиастроительной отрасли за счет более коротких производственных циклов, повышенной экономичности и практически неограниченной свободы дизайна. В то же время все более очевидными становятся и такие преимущества, как возможность изготовления более легких деталей. Ранее, эти компоненты изготовлялись за счет фрезеровки алюминиевых болванок, теперь же стало возможным изготовление 3D-печатных титановых деталей. Само собой, это привело к значительной экономии веса. Меньший вес летательного аппарата при сохранении его аэродинамических характеристик означает более высокую грузоподъемность и, как следствие, повышенную рентабельность.
Есть и другие факторы, связанные не столько с эксплуатацией, сколько с самим производством. Затраты на оборудование, необходимое для аддитивного производства титановых компонентов выходят дешевле, чем производство с помощью субтрактивных методов. Кроме того, сокращается и сам производственный цикл. Производство авиационных деталей за счет механической обработки дает порядка 95% отходов по весу, в то время как лазерная плавка сокращает долю отходов до 5%. Что не менее важно, любые ошибки в дизайне могут быть замечены и исправлены на ранних стадиях производства. И корректировка дизайна не требует дорогостоящей перенастройки производственных линий – достаточно лишь изменить цифровую модель.

Новые возможности заставляют дизайнеров по-новому смотреть на конструкцию авиационных систем. Интересной особенностью 3D-печатных авиастроительных деталей стало применение бионики. В частности, выборочная лазерная плавка или спекание позволяют создавать пористые детали. В данном случае дизайнеры позаимствовали идею строения костей птиц. Как результат, детали получаются значительно более легкими, но при этом сохраняют необходимую прочность. Все это возможно благодаря способности 3D-печати создавать сложные структуры, чего было бы невозможно добиться с помощью фрезеровки и даже литья.
Насколько приемлемо применение 3D-печати в авиастроении? Авиастроители могут позволить себе создавать более дорогие части при условии, что это благополучно отразится на эксплуатационных характеристиках летательного аппарата, включая экономичность. В ходе же прототипирования и тестирования 3D-печать не знает себе равных.
Ребята из Турунтаевской школы №1 представили проект на тему: «Изготовления оснастки для формирования изделия из ПКМ с применением Аддитивных технологий».
Разобрали и объяснили что такое оснастка, что с помощью оснастки можно формировать изделия как правило оснастка состоит из матрицы и пуансона, что с ее помощью изготавливаются обтекатели для Ка-226 и БПЛА Орион.
Указали проблему использования старых технология изготовления оснастки, что при изготовлении оснастки из алюминия это достаточно дорого.
О сокращении времени на обработку заказа и доставку деталей.
Указали цель: «Доказать дешевизну и доступность применения аддитивных технологий при изготовлении оснастки для формирования изделий из ПКМ» и о том, как решить проблему:
Сравнили время с подачи заявки на завод до получения детали с временем изготовления изделия на пластиковой оснастке, а также рассчитаем затраты изготовление алюминиевых и пластиковых оснасток.
Из выступления при защите проекта:
«Когда мы делаем заказ на заводе нам приходиться ждать около 2-3 месяцев, а мы можем сделать такую же деталь на принтере за 1 неделю-алюминиевые оснастки достаточно дорогие примерная цена за кг алюминия 800 руб.
Давайте сравним цены алюминиевой и пластиковой оснастки. Нормальный фрезерный станок стоит в пределах 10млн руб. а для изготовления оснастки также потребуется и сам алюминий примерно 18кг это на 14400руб
Для того чтобы приготовить такую же оснастку из пластика понадобиться 8кг на 14000 руб.
Если мы сравним цены тот сразу же видно, что оснастка из пластика намного дешевле чем из алюминия
Рассмотрим достоинства аддитивных технологий мы к положительным качествам можем отнести что это доступно и дешево, однако у нас есть один минус оснастка ограничена размерами принтера»

Далее ребята рассказали о ходе работы над проектом:
1. для начала смоделировали оснастки в программе NX
2. С помощью программы POLYGON мы загрузили в принтер модель оснастки
3. После этого ребята начали изготавливать изделия из ПКМ
4. Через некоторое время оно приняло нужный вид
Комиссия смогла наблюдать какого качества у ребят получилось изделие и оснастка
В конце своего выступления ребята сделали вывод и доказали, что использование намного эффективней чем использование алюминиевых оснасток то ест уменьшается затрата на изготовление оснастки и уменьшается время на получения изделий. Команды из разных школ районов Бурятии и Улан-Удэ создавали проекты и изготовляли модели, соревновались между собой.
Команда учащихся Турунтаевской школы №1 заняла 1 место.
Члены жюри отметили пользу изделия, четкое выступление и то, что команда работала слаженно, дружно и сообща. Каждый участник команды болел за проект и вложил в него все свои знания, никто не остался в стороне. Кроме дипломов ребят пригласили к участию проекта «Крылья Ростеха». Современные стандарты обучения формируются с учетом тенденций развивающегося мира. Сейчас наша Турунтаевская школа №1 активно внедряют в базовую программу дополнительные модули связанные с новыми технологиями в точке роста это 3D моделирование. Так, ориентируясь на образовательный стандарт, где дети знакомиться с программированием и созданием цифрового производства. Ребята всегда подходят к выполнению творчески, у них обязательно получается что-то интересное - и тут начинается работа по поиску необходимой информации и подбору настроек для получения нужной детали.
Ученики используют аддитивные технологии в другие предметы. 3D принтеры тоже вносят свой полезный вклад. Современная программа образования развивается достаточно быстро. Эти технологии вполне можно назвать элементом метопредметного образования в школе, с заданием ребята справились зная предметы информатика, где ребята на проекте прекрасно работали на компьютере и отличные знания предмета помогли при создании проекта, физика и математика- ребята рассчитали экономию алюминиевой и пластиковой оснастки.
И главное, очень помогло ребятам что они изучали предмет черчения в школе, они быстро создали виды и спроектировали 3D проекцию (в черчении это называется аксонометрические проекции) когда делаешь это на практике хорошо запоминается и проще создается. Помогло ребятам и то, что все они занимаются в точке роста школы, при взаимодействием с кванториум, учатся на кружках 3D моделирования и 3D печать которые преподают учителя школы Курбатова А.К. и Аносов Г.А.
Выражаем благодарность депутату от НХ РБ Дружинину Дмитрию Константиновичу, за спонсорскую помощь.