Get best of the week

Bagaimana kami membuat maket teknologi ruang angkasa untuk Moscow Aviation Institute



Kita berbicara tentang bagaimana model ruang diciptakan untuk Moscow Aviation Institute (MAI), bahan dan peralatan apa yang digunakan, kesulitan apa yang muncul dan bagaimana mereka diatasi. Untuk mempelajari lebih lanjut, baca artikel.

Tentang pelanggan



Sumber foto: Bandara Administrasi Kota, Moskow.

MAI - Moscow Aviation Institute, dibuka pada 1930, adalah lembaga pendidikan dan penelitian terbesar di bidang penerbangan dan astronotika di Federasi Rusia. Kegiatan utama adalah pelatihan personil ilmiah dan teknik untuk bekerja di industri dirgantara dan melakukan penelitian dan pekerjaan teknik di bidang ini.



Pada tahun 2018, ia masuk dalam peringkat universitas terbaik di dunia Peringkat Universitas Dunia menurut Times Higher Education. Lebih dari 22.000 siswa belajar di institut tersebut, termasuk sekitar 1.500 siswa asing. 20 Maret tahun ini (2020) MAI berusia 90 tahun.

Apa dan mengapa kami lakukan




Igor Vladimirovich Gumenyuk, seorang dosen senior di Moscow Aviation Institute dan seorang penghubung untuk pesanan ini, menjelaskan kepada kami bahwa universitas membutuhkan mock-up teknologi kedirgantaraan sebagai alat bantu visual - salinan bangku dimaksudkan untuk digunakan dalam kelas pelatihan militer, untuk mendemonstrasikan perangkat dan peralatan dalam kerangka disiplin ilmu "Dasar-dasar Perangkat" kompleks roket ruang angkasa. "

Kami diminta untuk mengembangkan dan mengimplementasikan model skala besar secara detail. Yang pertama dari mereka adalah model bangku kendaraan peluncuran Soyuz-FG.

LV Soyuz-FG




Skala 1:35, tinggi 1400 mm, dengan seperempat "potong" untuk visibilitas dan tinjauan umum dari simpul-simpul kunci di dalamnya. Tata letak fasilitas disediakan oleh pelanggan.

Bagian kedua dari proyek ini adalah salinan poster pesawat ruang angkasa berawak Soyuz TMA-M.

PKK Soyuz TMA-M




Skala penugasan adalah 1: 5 dari dimensi peralatan nyata, tetapi produk pada skala ini akan sangat menyeluruh dan akan terdiri dari lebih banyak bagian, yang akan menambah waktu tunggu.

Kutipan dari tugas teknis:

“Tujuan: untuk mendemonstrasikan perangkat panel kontrol. Salinan bangku dimaksudkan untuk digunakan dalam pelatihan militer dalam rangka disiplin "Dasar-dasar roket dan kompleks ruang angkasa."

Salinan bangku dibuat dalam perbandingan 1: 5 dengan ukuran sebenarnya dari pesawat ruang angkasa berawak Soyuz TMA-M (PKK). Tinggi: 1.500 mm.

Penempatan: pada pengencang tipe kabel, kabel ditangguhkan di bawah langit-langit di atas meja kelas, jumlah titik suspensi setidaknya lima.

Posisi antena dan panel surya harus sesuai dengan tahap "penerbangan orbital". "


Kami sepakat untuk mengubah ukuran dengan pelanggan dan menerapkan tata letak pada skala 1: 5.5. Pada ukuran ini, elemen tubuh utama dicetak dengan printer 3D secara keseluruhan, yang tidak hanya mempercepat prosesnya, tetapi juga membuat bagian-bagiannya lebih tahan lama (dibandingkan dengan bagian yang dicetak dan direkatkan bersama), dan permukaannya lebih baik. Bagian terluas adalah 490 mm.

Bagian ketiga dari tugas ini adalah salinan poster kompleks teknis dan peluncuran untuk meluncurkan kendaraan peluncuran Soyuz-2.

TSK RN Soyuz 2




Kompleks teknis dan peluncuran dirancang untuk pemeliharaan, persiapan, dan peluncuran kendaraan peluncuran. Tata letak objek harus dilakukan dalam lusinan foto dan dua skema bangunan. Ini adalah tata letak skematis yang dirancang untuk menunjukkan kepada siswa elemen infrastruktur dari fasilitas peluncuran dan interaksi mereka satu sama lain. Desain didasarkan pada foto-foto pelabuhan ruang angkasa Vostochny.

Kutipan dari TK:

“Dimensi: 1800 x 1200 mm.

Pilihan: bangunan dan struktur kompleks peluncur dan teknis, landasan peluncuran, dan wilayah situs peluncuran dan landasan peluncuran Soyuz-2, kubah kaca akrilik, dudukan untuk penempatan vertikal di dinding dengan mekanisme untuk menurunkan ke posisi horizontal dan mengangkat dengan memperbaiki ke posisi vertikal di dinding".




Bagaimana itu dilakukan sebelumnya


Sebelum munculnya pencetakan 3D, alat bantu pengajaran apa pun diproduksi di pabrik dalam jumlah besar, yang sangat baik untuk sekolah yang memiliki kurikulum standar pada waktu itu, tetapi itu sama sekali tidak dapat diterima dalam kasus-kasus di mana diperlukan untuk menghasilkan satu produk atau lot mikro dalam beberapa bagian.

Alternatifnya adalah memesan produk yang diperlukan di salah satu bengkel mock-up arsitektur, tetapi dalam pekerjaan manual ini membutuhkan banyak waktu, dan kualitas hasilnya bisa mengecewakan.

Penggunaan desain dengan bantuan komputer dan pencetakan 3D memungkinkan untuk dengan cepat membuat hampir semua tata letak yang memiliki tingkat kemiripan eksternal yang tinggi dengan aslinya dan geometri yang tepat.

Manfaat pencetakan 3D


Keuntungan utama dari pencetakan 3D adalah biaya yang lebih rendah dan waktu yang paling singkat, meskipun ini semua ada dan ini juga penting, hal utama adalah Anda benar-benar tahu apa yang Anda dapatkan. Printer 3D mencetak dengan tepat sesuai dengan model digital, toleransi dalam ukuran dalam aplikasi ini sangat kecil, dan seharusnya tidak ada distorsi dalam bentuk objek, yang tidak dapat dijamin dalam pembuatan manual, di mana faktor manusia sangat penting.

Proses


Kendaraan peluncuran Soyuz-FG




Kata Victor Naumov, insinyur senior dari departemen layanan Toko 3D Top di Moskow pada saat penyelesaian pesanan:

“Pertama-tama, kami mulai merancang Soyuz-FG LV. Pemodelan dilakukan dalam program desain parametrik (CAD).




Fitur khas dari desain ini adalah tata letak selalu merupakan konstruktor.




, .




, , .




, .




– , — , , .



– .




, – .




, , , .»




« -»




Bagian kedua dari proyek, yaitu pesawat ruang angkasa berawak, telah menjadi tugas yang sangat menarik dan agak sulit, karena sejumlah besar bagian internal yang membutuhkan kecocokan sempurna.



Karena struktur ditangguhkan dari langit-langit pada kabel baja, itu harus kaku, kuat, tetapi pada saat yang sama ringan. Ini dicapai dengan menggunakan pencetakan 3D dan menyesuaikan tingkat pengisian, perhitungan beban dalam perangkat lunak khusus (SolidWorks) dan penggunaan bingkai.



Langkah-langkah dasarnya sama seperti pada bagian sebelumnya: desain, pencetakan 3D, pemrosesan, lukisan, perekatan, pemodelan.



Ada perbedaan. Pertama, penting bagi kami untuk membuat struktur yang akan menggantung tanpa bergerak di bawah langit-langit, memiliki dimensi yang cukup besar dan berat yang cukup.



Kedua, objek ini harus menyertakan elemen tertanam.



Ketiga, kami perlu menyampaikan tekstur bahan, seperti pada model aslinya, menggabungkan ini secara harmonis dengan elemen plastik.



Kami mengerjakan detailnya, hingga warna dasbor. Bahan panel surya adalah lembaran akrilik dipotong pada mesin CNC dan dilapisi dengan vinil otomotif.

Bahan perak pada permukaan UNION ditiru dengan cara improvisasi - itu adalah kain lapisan hitam yang dicelup dengan akrilik.





Model dipasang pada audiens, melekat pada langit-langit menggunakan jangkar dengan loop di mana kabel baja ditarik, kait khusus ditempatkan dalam model, di mana kabel ini menempel.







Cosmodrome untuk meluncurkan kendaraan peluncuran Soyuz 2




Membuat model bangunan sudah merupakan tugas yang terkenal bagi kami, baik dari pengalaman kami sendiri dalam memenuhi pesanan maupun dari kasus-kasus klien kami .

Jadi dengan bagian tugas ini semuanya menjadi lebih mudah.



Sebelum mencetak, kami mensimulasikan semua elemen dalam bentuk digital. Elemen tata letak yang sangat elegan dan terperinci dicetak pada printer 3D photopolymer.



Metode yang sangat bagus, memungkinkan Anda untuk membuat detail kecil yang rapi dengan akurasi tinggi.



Setelah mencetak dan pasca pengolahan, bagian-bagiannya dicat.





Pad peluncuran dengan baki gas dimodelkan dari pekerjaan manual busa dengan pemilihan bahan dari blok. Dipotong, diratakan, disiapkan, dicat dan dirakit.

Bangunan dan sebagian besar dicetak secara digital pada printer FDM.



Untuk tata letak, dudukan dengan dudukan dinding dibuat, dipasang pada bingkai dari profil baja padat dan memungkinkan Anda untuk menaikkan tata letak ke posisi vertikal saat tidak diminati, dan memberi ruang pada audiens.



Saat membuat dudukan, tumpangan dan beban dihitung - apakah berat pengikat ke dinding, dinding dan struktur dapat bertahan, kami secara khusus mendatangi pelanggan untuk menentukan lokasi pemasangan dan melakukan pengukuran.



Platform itu sendiri terbuat dari kayu lapis dan papan serat, bagian plastik 3D-cetak dari ABS juga digunakan. Bagian atas ditutupi dengan tutup pelindung akrilik transparan.



Lebih banyak foto tata letak.















Peralatan dan material



Printer 3D Hercules Strong 2019.

Karena urgensi pesanan, pencetakan dilakukan secara paralel pada beberapa printer 3D yang berbeda, termasuk FDM. Di antara mereka adalah Hercules Strong 2019, dipilih karena kualitas cetak yang baik dan volume yang besar.


Printer 3D Picaso3D Designer XPRO .

Picaso3D Designer XPRO adalah printer FDM lain yang digunakan, fitur yang paling khas dan menarik di antaranya adalah perpindahan instan antara dua bahan saat mencetak dengan penyangga terlarut atau plastik dua warna, dan kualitas tinggi dari permukaan yang dihasilkan.


Printer 3D Zenit .

Yang ketiga yang berpartisipasi dalam proyek FDM, seperti dua yang pertama - produksi dalam negeri, adalah printer 3DPencetakan Zenit dengan ketebalan lapisan 50 mikron atau lebih. Dia terpilih untuk melakukan tugas ini untuk keandalan.


Plastik untuk pencetakan 3D PLA SolidFilament .

Bagian-bagiannya dicetak dengan filamen PLA SolidFilament dalam berbagai warna, sebagai yang paling cocok untuk priming dan pengecatan berikutnya.


Printer 3D Anycubic Photon S , Phrozen Shuffle 2019 dan Formlabs Form 3 . Anycubic Photon S , Phrozen Shuffle 2019 dan Formlabs Form 3 , HARZ Labs Model LCD / DLP 1 liter

printer 3D photopolymer transparan digunakan untuk mencetak bagian-bagian kecil dan kompleks, resin-resin untuk pencetakan 3D photopolymer.




HARZ Labs Model LCD / DLP 1 L Transparan Photopolymer digunakan untuk mencetak 3D bagian-bagian kecil yang kompleks.



Pada mesin penggilingan SolidCraft CNC 6090 CNC, kami memotong sebagian besar area yang luas.



Kesulitan dan solusinya


Seperti yang sering terjadi, kerangka acuan tidak lengkap. Fitur umum jelas, tetapi ini tidak cukup untuk produksi. Kami membuat janji dengan pelanggan dan mengklarifikasi semua masalah yang menimbulkan pertanyaan. Terima kasih kepada Igor Vladimirovich Gumenyuk untuk sambutan hangatnya.

Pertama, kami membahas metode kerja dan bagaimana segala sesuatu akan terlihat, dan kemudian memeriksa tempat di masa depan untuk memasang tata letak dan menemukan cara untuk menginstalnya. Setiap tahap pekerjaan pada mock-up dikoordinasikan dengan pelanggan, bersama-sama solusi yang mungkin, warna, bahan dibahas.

Kesimpulan




Ini adalah salah satu perintah paling menarik untuk membuat tata letak dalam praktik kami. Sekali lagi, kami menjadi yakin betapa bermanfaatnya pencetakan 3D ketika membuat objek dari berbagai ukuran dan bentuk, terutama dalam kombinasi dengan teknologi lain dan pengalaman kami.

Kami tentu senang bahwa model yang kami buat akan membantu dalam pendidikan insinyur masa depan di industri luar angkasa.



Kami berterima kasih kepada tim departemen layanan kami untuk pekerjaan yang sangat baik dan tepat waktu, upaya yang dilakukan dan pendekatan kreatif.

Pesan tata letak di Top 3D Shop - pendekatan individual yang penuh perhatian dan eksekusi akurat dalam kit.

More articles:


All Articles