Вместе со Сколковским институтом науки и технологий мы сняли курс «Производственные технологии», посвященный компьютерному моделированию и 3D-печати. В этом материале преподаватели магистерской программы «Новые производственные технологии и материалы» Сколтеха Игорь Ужинский и Фардад Азарми разъясняют базовые понятия, используемые в курсе.

Цифровая экономика

Цифровая экономика — экономика, в которой киберфизические системы являются важнейшим производительным фактором. В значительной степени в настоящее время она уже функционирует, и ведущие страны вкладывают в ее развитие большие суммы.

Киберфизические системы

Это системы, в которых виртуальная и физическая части мира интегрированы в единый производственный комплекс. Являются основой наиболее эффективного производства.

Цифровое проектирование

Цифровое, или виртуальное, основано на эффективном использовании киберфизических систем в процессах создания новых продуктов. Суть цифрового проектирования — это симбиоз цифровых моделей, которые определяют компоненты изделия и представления о системе с физической, материальной реализацией этих моделей. Это также и виртуальное представление о среде, в которой это изделие должно функционировать, использоваться. При этом формируются программы экспериментов для валидации моделей процессов и объектов, необходимые для того, чтобы используемые при проектировании модели наиболее полно отражали все существенные функции и качества вашего продукта и обеспечивали его успех на рынке.

Рекомендуем по этой теме:
12511
Цифровая экономика

Виртуальная реальность

Виртуальная реальность — это цифровое представление производственных процессов и систем, максимально полно и наиболее близко к реальности отображающее информационные, материальные и творческие процессы, ресурсы и материальные объекты, обеспечивающее разработку, создание и производство продукта.


Газотермическое напыление

Газотермическое напыление

Газотермическое напыление — применяется в индустрии для защиты поверхности от эрозии, коррозии и любых других повреждений. Напыление — один из способов такой защиты. При газотермическом напылении мы наплавляем твердые материалы, такие как металлы или керамика, на поверхность других объектов (промышленных деталей). Для этого нужно расплавить эти материалы и затем распылить их на поверхность объектов.

Холодное напыление

Холодное напыление — один из видов напыления, изобретенный в России в середине XX века. Это технология напыления твердых частиц в их твердом состоянии для создания слоя покрытия на поверхности другого материала, при этом основывается на деформации этих твердых частиц и механическом сцеплении между ними.

Диффузия

Диффузия — процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объему. Происходит в том числе в процессе напыления, когда расплавленные частицы ударяются друг о друга. Во время процесса затвердевания может произойти химическая реакция или диффузия между атомами, и между этими частицами возникает связь.


Диффузия в монослое

Аддитивное производство

Аддитивное производство — суть такого производства состоит в том, что, создав модель, мы загружаем ее в компьютер, а он отправляет ее на оборудование. Основываясь на информации о размере, геометрии и форме модели, а также на других жизненно важных для производства критериях, конечная машина может создать нужный объект, используя данные, полученные с изначальной модели.

Стереолитография

Стереолитография — одна из технологий быстрого прототипирования. Аппарат для стереолитографии впервые был запатентован Чаком Халлом в 1986 году. Технология лазерной стереолитографии основана на фотоинициированной лазерным излучением или излучением ртутных ламп полимеризации фотополимеризующейся композиции (ФПК). С помощью этой технологии спроектированный на компьютере трехмерный объект выращивается из жидкой ФПК последовательными тонкими (0,1–0,2 мм) слоями, формируемыми под действием лазерного излучения на подвижной платформе, погружаемой в ванну с ФПК. Лазерная стереолитография позволяет в кратчайшие сроки ― от нескольких часов до нескольких дней ― пройти путь от конструкторской или дизайнерской идеи до готовой модели детали.

Полимерные материалы

Полимерные материалы — материалы на основе высокомолекулярных соединений — веществ, состоящих из однотипных групп атомов, соединенных химическими связями. Основную массу высокомолекулярных соединений получают либо методами химического синтеза из мономеров — продуктов переработки природного сырья (нефти, газа, угля и др.), либо путем переработки природных полимеров, например целлюлозы. В состав полимерных материалов могут входить наполнители, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки, регулирующие функциональные и технологические свойства.

Экструзия

Экструзия — технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. Обычно используется при формовке полимеров (в том числе резиновых смесей, пластмасс, крахмалсодержащих и белоксодержащих смесей), ферритовых изделий (сердечники), а также в пищевой промышленности (макароны, лапша, кукурузные палочки и так далее) путем продавливания формуемого вещества через формующее отверстие головной части экструдера.