我们如何为莫斯科航空学院制作太空技术模型



我们将讨论如何为莫斯科航空学院(MAI)创建空间模型,使用哪些材料和设备,出现了哪些困难以及如何克服这些问题。要了解更多信息,请阅读文章。

关于客户



图片来源:莫斯科市政管理机场。

MAI-莫斯科航空学院成立于1930年,是俄罗斯联邦航空和航天领域最大的教育和研究机构。主要活动是培训从事航空航天业的科学和工程人员,并进行该领域的研究和工程工作。



在2018年,他进入了《泰晤士报高等教育》(Times Higher Education)的世界世界大学排名中最好的大学的排名。目前有超过22,000名学生在该学院学习,其中包括大约1,500名外国学生。今年(2020年)3月20日,MAI迎来了90岁生日。

我们做什么,为什么要做




莫斯科航空学院的高级讲师,该命令的联络人伊戈尔·弗拉基米罗维奇·古梅努克(Igor Vladimirovich Gumenyuk)向我们解释说,该大学需要航空技术的实体模型作为视觉辅助工具—台式副本旨在用于军事训练课,以在“设备基础”学科框架内展示设备和设备。太空火箭综合体。”

我们需要详细开发和实施大规模模型。其中第一个是Soyuz-FG运载火箭的台式模型。

LV Soyuz-FG




比例为1:35,高度为1400毫米,带有一个“切出”的四分之一,以查看和查看内部关键节点的概况。设备的布局由客户提供。

该项目的第二部分是Soyuz TMA-M载人飞船的海报副本。

库尔德工人党联盟TMA-M




作业的比例是实际设备尺寸的1:5,但此比例的产品将是非常整体的,并且将由更多零件组成,这将增加交货时间。

技术任务摘录:

目的:演示控制面板设备。该标准本打算在“火箭与航天综合体基础知识”学科框架内的军事训练中使用。

按照与联盟号TMA-M载人飞船(PKK)的实际尺寸的1:5比例制作基准副本。高度:1,500毫米。

放置:在缆线型紧固件上,将缆线悬挂在教室桌子上方的天花板下,悬挂点的数量至少为五个。

天线和太阳能电池板的位置应与“轨道飞行”阶段相对应。”


我们同意与客户调整大小,并以1:5.5的比例实施布局。在这种尺寸下,主体元素整体上通过3D打印机进行打印,这不仅加快了处理速度,而且使零件更加耐用(与打印和粘贴在一起的零件相比),并且其表面更好。最宽的部分是490毫米。

任务的第三部分是用于发射Soyuz-2 LV的技术和发射综合体的大型海报副本。

TSK RN联盟2




技术和发射场设计用于维修,准备和发射运载工具。该对象的布局必须用几十张照片和两个构建方案来完成。这是一个原理图布局,旨在向学生演示发射设施的基础结构要素以及彼此之间的交互作用。设计基于Vostochny太空港的照片。

TK摘录:

“尺寸:1800 x 1200毫米。

选项:技术和发射综合体的建筑物和结构,发射台以及Soyuz-2发射场和发射台的领土,丙烯酸玻璃穹顶,可垂直放置在墙上的支架,以及用于降低至水平位置并通过固定至垂直位置进行提升的机构在墙壁上”。




以前是怎么做的


在3D打印问世之前,任何教具都是在工厂大量生产的,这对当时具有标准课程的学校来说非常好,但是在必须生产单个产品或多批次微型产品的情况下,这是完全不可接受的。

另一种选择是在一个建筑模型制作车间中订购必要的产品,但是在体力劳动中这花费了很多时间,结果的质量可能令人失望。

通过使用计算机辅助设计和3D打印,可以快速创建几乎任何与原始外观及其精确几何形状高度相似的布局。

3D打印的好处


3D打印的主要优点是成本更低,时间最短,尽管这一切都是重要的,但也很重要,主要的是您绝对知道自己能得到什么。3D打印机根据数字模型精确打印,此应用程序中的尺寸公差非常小,并且物体的形状不应有任何变形,这在人为因素非常重要的手工制造中无法保证。

处理


联盟号FG运载火箭




莫斯科Top 3D Shop服务部门高级工程师Victor Naumov在订单完成时说:

“首先,我们开始设计Soyuz-FG LV。建模是在参数设计程序(CAD)中进行的。




该设计的一个显着特征是布局始终是构造函数。




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该项目的第二部分,即载人航天器,由于需要完美配合的大量内部零件,已成为一项非常有趣且相当困难的任务。



由于该结构悬挂在钢缆的天花板上,因此它必须坚固,结实,同时又要轻巧。这是通过3D打印和调整填充程度,在特殊软件(SolidWorks)中计算载荷以及使用框架来实现的。



基本步骤与上一部分相同:设计,3D打印,处理,绘画,粘合,建模。



有差异。首先,我们有必要创建一种结构,该结构必须足够大且重量轻,不能动地悬挂在天花板下。



其次,该对象应包括嵌入式元素。



第三,我们需要传达材料的质感,就像原始模型一样,将其与塑料元素和谐地结合在一起。



我们制定了详细信息,直到仪表板颜色。太阳能电池板的材料是在数控机床上切割并涂有汽车乙烯基的丙烯酸板。

UNION表面上的银材料是通过简易方法模仿的-它是用丙烯酸染色的黑色衬里织物。





该模型安装在观众席上,使用带有环的锚固定在天花板上,通过环将钢缆拉出,并在模型中放置了特殊的挂钩,这些钩就紧紧抓住了。







宇宙飞船发射联盟2号运载火箭




无论是从我们自身履行订单方面的经验还是从我们客户的案例中,创建建筑物模型对于我们来说都是一项众所周知的任务 因此,通过这部分任务,一切都变得更加容易。 在打印之前,我们以数字形式模拟了所有元素。在光敏聚合物3D打印机上打印了特别优雅且详细的布局元素。 这是一种非常好的方法,它使您可以非常精确地制作整洁的小细节。 在印刷和后处理之后,对零件进行喷漆。 带有气体托盘的发射台是用泡沫建模的-手动操作,从块中选择材料。切割,调平,上底漆,上漆和组装。





















建筑物和大型零件在FDM打印机上进行了数字印刷。



对于布局,构建了一个带有壁挂式支架的支架,该支架通过实心钢型材组装在框架上,可以在不需要时将布局提升到垂直位置,并为观众腾出空间。



在创建展台时,会计算出行程和负载-固定在墙壁,墙壁和结构上的重量是否可以承受,我们特别联系客户确定安装位置并进行测量。



该平台本身由胶合板和纤维板制成,还使用了ABS的3D打印塑料零件。顶部覆盖有透明的丙烯酸保护盖。



布局的更多照片。















设备和材料



Hercules Strong 2019 3D打印机。

由于订单的紧急性,打印是在包括FDM在内的几种不同的3D打印机上并行完成的。其中包括Hercules Strong 2019,因其出色的打印质量和大批量而入选。Picaso3D Designer XPRO


3D打印机

Picaso3D Designer XPRO是另一种使用的FDM打印机,其最有特色和最有趣的功能是:在使用可溶性支撑物或双色塑料进行打印时,可以在两种材料之间即时切换,并可以得到高质量的表面。


3D打印机Zenit

像前两个一样,参加FDM项目的第三位是国内生产商,是3D打印机Zenit打印层厚度为50微米或更大。为确保可靠性,他被选中执行此任务。


用于3D打印的塑料PLA SolidFilament

零件用不同颜色的PLA SolidFilament灯丝印刷,最适合随后的底漆和涂漆。


3D打印机Anycubic Photon SPhrozen Shuffle 2019Formlabs Form 3Anycubic Photon SPhrozen Shuffle 2019Formlabs Form 3HARZ Labs模型LCD / DLP 1 l透明

光敏聚合物3D打印机用于打印小而复杂的零件,树脂-用于光敏聚合物3D打印的树脂。




HARZ Labs LCD / DLP 1 L透明 光敏聚合物模型用于复杂小零件的3D打印。



在SolidCraft CNC 6090 CNC铣床上,我们切割了大面积的大部分。



难点及其解决方法


通常情况下,职权范围不完整。总体特征很清楚,但这不足以用于生产。我们与客户预约,并澄清了所有引起问题的问题。感谢Igor Vladimirovich Gumenyuk的热情欢迎。

首先,我们讨论了工作方法以及外观,然后检查了将来安装布局的位置,并弄清楚了如何安装它们。样机的每个工作阶段都与客户进行了协调,并讨论了可能的解决方案,颜色和材料。

结论




这是我们实践中创建布局最有趣的命令之一。再次,我们确信3D打印在创建任何大小和形状的对象时会非常有用,尤其是与其他技术和我们的经验相结合时。

我们当然很高兴我们创建的模型将有助于航天工业未来工程师的教育。



感谢我们服务部门的团队所做的出色及时的工作,所做的努力和创新的方法。在Top 3D Shop中

订购布局-细心的个性化方法和套件中的准确执行。

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