F2Новости
2026-07-17 15:00

Недельный дайджест 13.07-17.07

пятница

нед. №86, июль 2026

Приветствуем читателей в новом еженедельном дайджесте мира аддитивных технологий от F2 innovations за прошедшую неделю!
В новом выпуске вы узнаете о создании КАМАЗом облегченного цельнолитого картера моста, разработке сплавов для 3D печати авиадвигателей учёными Московского Политеха и МИСИС, инновационной разработке студента ИРНИТУ и многом другом.
Желаем приятного чтения!

Автомобилестроение

На КАМАЗе создали цельнолитой картер моста — на 20% легче и на 11% прочнее сварного аналога

От сварки к цельному литью — задача декабря 2025 года

На Литейном заводе КАМАЗа разработали технологию изготовления цельнолитого картера моста для грузовиков поколения К3. Ранее эта деталь состояла из нескольких частей, которые сваривали и механически обрабатывали по отдельности — процесс был сложным и трудоёмким. К тому же сварная конструкция уступает по прочности цельнолитой.

Руководство поставило задачу найти альтернативу. В декабре 2025 года за неё взялась команда специалистов: главный специалист по блокам цилиндров Тимур Газизов, ведущий инженер-конструктор Салават Аскаров и главный специалист корпусных деталей агрегатов НТЦ Станислав Костин.

Как изменили конструкцию

За основу взяли 3D модель серийного сварного картера, объединили три части в одну и уменьшили толщину стенок с 15 до 8 мм. Доработали отверстия под стремянки, удерживающие рессоры: раньше они приваривались отдельно и иногда деформировались, теперь стали частью единой отливки, что упрощает обработку.

В литейной форме картер расположили вертикально (ранее — горизонтально), чтобы исключить коробление. Добавили уклоны, изменили геометрию для устранения термических узлов — участков, которые затвердевают медленнее. Команда выбрала две марки высокопрочного чугуна для сравнительных испытаний.

Технология, печать и первые образцы

Инженеры смоделировали процесс заливки, изготовили оснастку (модели — из пластика), а стержни напечатали на 3D принтере в производстве чугунного литья. Уже в январе 2026 года получили первые образцы. Они соответствовали всем параметрам, усадочных дефектов не обнаружено.

Что даёт новая конструкция

По словам Станислава Костина, масса цельнолитого картера на 20 % меньше по сравнению со стальным сварным вариантом. Использование чугуна позволило увеличить нагрузку на деталь на 11 %. Циклическая прочность — более 2 млн циклов.
«В итоге мы получаем уже готовую отливку, которую просто нужно обработать и поставить на сборку», — отметил Тимур Газизов.

Следующий этап — испытания

На Литейном заводе изготовили пять цельнолитых мостов. Сейчас они проходят стендовые испытания в Научно-техническом центре КАМАЗа.
Источник: КАМАЗ

Материалы

Учёные Мосполитеха и МИСИС разрабатывают сплавы для 3D печати деталей авиадвигателей — легче и прочнее

Задача — совместить лёгкость, прочность и жаропрочность

Учёные Московского Политеха совместно с коллегами из НИТУ МИСИС работают над порошковыми сплавами нового поколения для производства деталей авиационных и ракетных двигателей методом селективного лазерного сплавления (SLM). Ключевая цель — снизить массу компонентов и одновременно повысить их прочность, что для традиционных материалов оказывается трудносовместимой задачей.

Отраслевой эталон — титановый сплав Ti6Al4V — выдерживает нагрузки до 900–1000 МПа при плотности 4,4 г/см³, но его жаропрочность ограничена. Алюминиевые сплавы легче, но разрушаются уже при 600 °C, тогда как турбинные лопатки и камеры сгорания работают при значительно более высоких температурах.

Алюминиды титана — новый баланс свойств

Расчёты показывают: сплавы на основе алюминидов титана могут обеспечить плотность 4–4,2 г/см³, прочность выше 1100 МПа и рабочую температуру свыше 650 °C. Детали из таких материалов будут на 10–15 % легче при сохранении надёжности. В авиации это напрямую даёт экономию топлива и увеличение ресурса изделий.
Руководитель проекта, кандидат технических наук Георгий Марков, поясняет: «Алюминиды титана давно известны как перспективный класс, но традиционными методами из них сложно получить детали сложной формы — сплав хрупкий при комнатной температуре и плохо обрабатывается. Аддитивные технологии снимают это ограничение: лазер спекает порошок послойно по цифровой модели, геометрия больше не зависит от сложной цепочки производства, а отходы снижаются до 5 %».

Машинное обучение ускорит подбор параметров печати

Для каждого нового состава учёные будут подбирать параметры лазерной печати (мощность, скорость сканирования, стратегию заполнения) с помощью машинного обучения. Алгоритмы, обученные на данных термодинамического моделирования и экспериментах, позволят сократить число дорогостоящих натурных испытаний, которые требуют дефицитного порошка и занимают дни.

Планы и индустриальные партнёры

За три года планируется пройти путь от синтеза опытных партий порошков до прототипов реальных компонентов — крепежей и кронштейнов, готовых к передаче индустриальным партнёрам. Среди потенциальных заказчиков — предприятия Объединённой двигателестроительной корпорации и Роскосмоса.

Научные результаты будут опубликованы в международных журналах и представлены на отраслевых конференциях.
Источник: Московский Политех

Робототехника

Студент ИРНИТУ разработал робота-художника для окрашивания фасадов с 3D печатными деталями

Прототип «цифрового художника» удерживается на вертикальной поверхности с помощью динамического прижима, перемещается на меканум-колёсах и уже подтвердил работоспособность.

Ручная роспись — дорого и долго. Робот — альтернатива

Четверокурсник ИРНИТУ Евгений Бояркин разработал прототип автоматизированного комплекса для окрашивания фасадов зданий. Проект выиграл грант в конкурсе «Студенческий стартап» и реализуется в компании ООО «МУРАЛБОТ». Защита выпускной квалификационной работы прошла на «отлично».

По словам студента, ежегодно только в Иркутске и окрестностях создаётся от 8 широкоформатных росписей (муралов). На одну работу уходит от одной до четырёх недель, обязательны ночные смены для переноса эскиза, а работа на высоте сопряжена с рисками.

Анализ аналогов и выбор концепции

Евгений изучил три подхода:

  • ручной — максимальная гибкость, но высокие трудозатраты и риски;
  • дрон — мобилен, но теряет точность из-за ветра;
  • канатный робот — быстр, но требует сложной подготовки.

Большинство существующих решений — зарубежные. В результате студент сформулировал концепцию мобильной платформы, которая перемещается непосредственно по поверхности стены и удерживается за счёт динамического прижима.

Как устроен прототип

Прототип представляет собой платформу с двумя импеллерами для прижатия к вертикальной поверхности. Перемещение обеспечивают четыре меканум-колеса с индивидуальными приводами — это позволяет двигаться в любом направлении. Разработаны модули окрашивания, подобраны двигатели GA16Y для ходовой части. Систему управления создала одногруппница Мария Потылицына, также защитившая ВКР на «отлично».

3D печать и материалы

Основные детали корпуса напечатаны из PLA-пластика на 3D принтере. Основание выполнено из фанеры — для оптимального сочетания массы, жёсткости и стоимости. Деталь обработана на фрезерном станке с ЧПУ, отшлифована и покрыта лаком для защиты от краски.

Итоги и планы

Работоспособность прототипа подтверждена. В перспективе — повышение точности позиционирования, увеличение полезной нагрузки и масштабирование для работы на реальных фасадах зданий.

В магистратуре Евгений планирует развивать «цифрового художника», а также реализовать второй грант «Молодой изобретатель» — на создание универсального мехатронного привода, который позволит студентам разрабатывать манипуляторы, робособак и другие устройства.
Источник: ИРНИТУ

Медицина

В РТУ МИРЭА создают биоразлагаемые импланты для костей — они сами растворяются в организме

Разработка позволяет отказаться от повторной операции по удалению металлических фиксаторов, что особенно важно в детской травматологии. Проект получил грант акселерационной программы вуза.

Металл — вчерашний день. Имплант работает как временные строительные леса

Сегодня хирурги чаще всего используют металлические фиксаторы — пластины, штифты, винты из титана. Они надёжны, но после сращения кости требуется вторая операция для их удаления. Для детей это вдвойне сложно: кости растут, и жёсткая металлическая конструкция может деформировать ткани.

Команда молодых инженеров Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА предлагает альтернативу — импланты из биоразлагаемых материалов, напечатанные на 3D принтере. Они выполняют свою функцию, а затем постепенно растворяются, передавая нагрузку на восстанавливающуюся кость. Скорость рассасывания можно задавать заранее — под тип перелома, возраст пациента и особенности регенерации.

Как это работает и почему это безопасно

Проект объединяет три направления: цифровое моделирование, аддитивные технологии и биоматериаловедение. Инженеры разрабатывают индивидуальные цифровые модели имплантов, подбирают отечественные биоразлагаемые полимеры и настраивают параметры 3D печати для контроля скорости рассасывания.
Автор проекта, студент Михаил Караваев, поясняет: «Металлические импланты — прошлый век, если говорить о комфорте пациента. Зачем делать две операции, когда можно одну? Наши импланты — это временные строительные леса: поддерживают кость, пока та срастается, а потом бесследно уходят. Мы можем напечатать пластину точно под форму перелома конкретного человека — это персонализированная медицина нового уровня».

Особый акцент — детская травматология

Научный руководитель проекта Александр Краско подчёркивает: «Особенно остро проблема стоит в детской травматологии. У детей кости активно растут, и жёсткая фиксация металлом может привести к деформациям. Наш материал растворяется синхронно с ростом, не мешая естественному развитию».
Команда ориентируется на отечественное сырьё и оборудование, чтобы технология была доступна и независима от импорта. В перспективе такие импланты могут применяться не только в травматологии, но и для доставки лекарств и как каркасы для регенерации тканей.

Текущий этап и планы

Сейчас команда подбирает материалы и отрабатывает режимы печати. В планах — создание пилотной партии образцов и партнёрство с медицинскими учреждениями для испытаний. Проект уже получил грант акселерационной программы РТУ МИРЭА, что позволит завершить исследования и подготовить базу для сертификации и клинических испытаний.
Источник: РТУ МИРЭА

Дизайн

Книга, напечатанная на 3D принтере, превращает собственный G‑код в рельефный текст

Единый материал и единая форма

Объект под названием Manual выходит из 3D принтера уже готовым: страницы, переплёт и рельефные метки формируются в одной последовательности печати. Никакой дополнительной сборки, переплёта или нанесения графики — все элементы подчинены одной материальной логике.

Авторы применили метод XY-for-Z, при котором печатающая головка движется вертикально и горизонтально, создавая объект «на боку», а не послойно снизу вверх. В результате получается привычный артефакт — книга, которую можно взять в руки, открыть и «читать» через рельеф поверхности.

Страница как инструкция по собственному созданию

Рельефный текст на страницах — это фрагмент G‑кода, языка команд, которым управляется 3D принтер. Таким образом, книга несёт в себе часть кода, по которому она была напечатана. Страница становится одновременно поверхностью и летописью производства: читатель получает доступ к технологии изготовления не только визуально, но и тактильно.

От самовоспроизводящихся машин к «тиражируемым книгам»

Проект отсылает к движению RepRap — открытой инициативе по созданию 3D принтеров, способных печатать собственные компоненты. В 2008 году машина RepRap напечатала 48 % своих деталей. Manual переносит эту идею в издательскую сферу: машина может печатать части себя, а книга — нести инструкции для собственного воспроизводства.

Авторы называют своё детище Replicable Book (r‑book) — «тиражируемая книга». В отличие от электронной книги, которая передаёт только содержание, r‑book передаёт и содержание, и физическую форму. Файл можно отправить по электронной почте, а затем напечатать в другом месте. Именно так проект был запущен в Торонто: цифровой файл прислали и напечатали физический объект на месте.

Архитектура на ладони и предел возможного

В первой версии Manual содержится всего 2,5 % собственного G‑кода — это осознанное ограничение. Разрешение FFF‑печати и масштаб текста не позволяют вместить полный код на страницах, одновременно описывая объём самого объекта. Полностью самодостаточная версия вошла бы в бесконечный цикл, ведь каждый напечатанный знак добавлял бы новые данные.

Именно в этом — ценность Manual как тактильного архитектурного объекта. Он обнажает разрыв между инструкцией и конструкцией, файлом и артефактом, амбицией и физическим пределом. Это компактный тест того, как знание может копироваться, переноситься и воссоздаваться, когда страница уже не просто покрыта печатью, а напечатана в само существование.
Источник: designboom
Новости аддитивных технологий