ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА МАЛОМЕРНОГО СУДНА МЕТОДАМИ АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

В статье рассмотрены вопросы технологического комплекса изготовления корпуса маломерного судна, полученного при помощи аддитивных методов производства. Цель работы состоит в исследовании возникающих проблем, вопросов, закономерностей, правил и норм процесса 3D-печати корпуса маломерного судна. Задачами предлагаемого исследования, раскрывающими его цель, являются следующие: представление ранее полученных расчетных и экспериментальных результатов для работ по печати и сборке корпуса судна; разработка методики сборки корпуса по аддитивной технологии; сравнительный анализ трудоемкости изготовления корпусов судов с использованием традиционных и аддитивных технологий; изучение вопросов стапельного периода постройки корпуса после окончания работ по печати. К главным, или базовым методам решения задач, относятся: известные фундаментальные основы по технологии судостроения, судоремонта, оптимизации судов, технико-экономического анализа, материаловедения и др.; сведения о производстве объектов морской техники путем аддитивного изготовления из филаментов; результаты собственных расчетов и экспериментов для производства корпуса маломерного судна методами аддитивных технологий; известные отраслевые нормативы и стандарты по работе со стеклопластиком в судостроении. Рассмотрены методика печати и сборки корпуса маломерного судна, необходимые предварительные расчетно-аналитические и экспериментальные исследования для перепроектирования конструкции корпуса под аддитивное производство во избежание проблем в процессе и после печати и сборки корпуса, анализ трудоемкости изготовления корпуса судна с использованием аддитивных и традиционных технологий. В процессе проведения исследования подтверждено, что не все типы маломерных судов будут иметь преимущества по трудоемкости при их аддитивном изготовлении, возможно применение инкрементного производства. Отмечается, что при правильной организации управления производством аддитивные технологии будут иметь преимущество по трудоемкости технологического процесса при производстве корпусов судов типа байдарок и аналогичных конструкций по геометрии и массе (при их индивидуальном штучном производстве).

аддитивные технологии, 3D-печать, судостроение, судоремонт, объекты морской техники, маломерные суда, технология судостроения, пластики, филаменты, моделирование методомнаплавления

1. Курти О. Постройка моделей судов / О. Курти. - Л: Судостроение, 1987. - 544 с.

2. Бугаенко Б. А. История судостроения: учеб. пособие / Б. А. Бугаенко, А. Ф. Галь. - Николаев: НУК, 2005. - Ч. 1: От древнейших времен до конца парусной эпохи. - 188 с.

3. Толмачева А. С. Профессор Г. С. Петров - создатель первой отечественной пластмассы / А. С. Толмачева, А. П. Жуков // Успехи в химии и химической технологии. - 2008. - Т. 22. - № 13 (93). - С. 88-92.

4. Mathijsen D. Now is the time to make the change from metal to composites in naval shipbuilding / D. Mathijsen // Reinforced Plastics. - 2016. - Vol. 60. - Is. 5. - Pp. 289-293.

5. Mouritz A. P. Review of advanced composite structures for naval ships and submarines / A. P. Mouritz, E. Gellert, P. Burchill, K. Challis // Composite Structures. - 2001. - Vol. 53. - Is. 1. - Pp. 21-42. DOI: 10.1016/S0263-8223(00)00175-6.

6. Смирнов А. Ю. Оценка результатов инновационной деятельности в судостроительной промышленности и в морском транспорте / А. Ю. Смирнов, Д. С. Хмара // Вопросы развития современной науки и техники. - 2021. - № 5. - С. 89-94.

7. Голосов А. И. Технологическое проектирование и проблемы развития судостроения в России / А. И. Голосов // Судостроение. - 2021. - № 3 (856). - С. 34-41. DOI: 10.54068/00394580_2021_3_34.

8. Смирнов А. Ю. Гражданское судостроение России. Проблема конкурентоспособности и пути ее повышения / А. Ю. Смирнов, В. К. Барканова // Экономика, экология и общество России в 21-м столетии. - 2021. - Т. 2. - № 1. - С. 278-282. DOI: 10.52899/9785883036247_278.

9. Халявкин А. А. Инвестиционная политика в судостроительной отрасли / А. А. Халявкин, Н. А. Сафонова, А. Я. Ауслендер // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2018. - № 2 (66). - С. 139-143. DOI: 10.24143/1812-9498-2018-2-139-143.

10. Тресорук А. А. Региональные инвестиционные фонды как инструмент привлечения целевого финансирования проектов в судостроительной промышленности / А. А. Тресорук // Проблемы развития территории. - 2021. - Т. 25. - № 5. - С. 125-145. DOI: 10.15838/ptd.2021.5.115.8.

11. Kloske R. Resistance tests with 3D printed models in the early ship design stage of high speed vessels / R. Kloske, M. Josten, B. Carstensen // Sustainable Development and Innovations in Marine Technologies. - CRC Press, 2019. - Pp. 150-156.

12. Musio-Sale M. Visions, concepts, and applications in additive manufacturing for yacht design / M. Musio-Sale, P. L. Nazzaro, E. Peterson // International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics. - Springer, Cham, 2019. - Pp. 401-410. DOI: 10.1007/978-3-030-20216-3_37.

13. Ziółkowski M. Possible applications of additive manufacturing technologies in shipbuilding: a review / M. Ziółkowski, T. Dyl // Machines. - 2020. - Vol. 8. - Is. 4. - Pp. 84. DOI: 10.3390/machines8040084.

14. Куриный В. В. Особенности технологии изготовления корпусов двухсредных беспилотных аппаратов методом послойного наплавления FDM (Fused deposition modeling) / В. В. Куриный, В. В. Солецкий, Б. Лю // Морские интеллектуальные технологии. - 2021. - № 2-2 (52). - С. 34-41. DOI: 10.37220/MIT.2021.52.2.049.

15. Дектярев А. В. Опыт применения 3D-печати в судомоделизме при исследовании буксировочного сопротивления маломерного судна в условиях опытового бассейна / А. В. Дектярев, П. Г. Зобов, И. И. Николаев [и др.] // Известия КГТУ. - 2019. - № 54. - С. 166-177.

16. Дектярев А. В. Аналитика и обзор применяемости материалов 3D-печати для судостроительного производства / А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Вестник молодежной науки. - 2018. - № 4 (16). - С. 17.

17. Зобов П. Г. Современные методы 3D-сканирования при размерном анализе судовых моделей с учетом их аддитивного изготовления / П. Г. Зобов, А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Известия КГТУ. - 2019. - № 53. - С. 151-161.

18. Дектярев А. В. Сравнительный анализ физико-механических характеристик материалов аддитивного производства с традиционными методами литья как возможность применения 3D-печати в ремонтных работах на борту судна в рейсе в условиях Арктической зоны / А. В. Дектярев, А. О. Товпинец, П. Р. Гришин, В. Н. Лейцин, В. Н. Морозов // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2020. - № 2 (104). - С. 41-48. DOI: 10.30987/2223-4608-2020-2020-2-41-48.

19. Дектярев А. В. Вопросы применения биоразлагаемых материалов в судостроении на примере полилактида / А. В. Дектярев, П. Р. Гришин, В. Н. Морозов // Балтийский морской форум: материалы VIII Международного Балтийского морского форума. - Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2020. - С. 71-79.

20. Зобов П. Г. Новая формула клеевого соединения для изделий из полилактида / П. Г. Зобов, А. В. Дектярев, В. Н. Морозов // Вестник молодежной науки. - 2020. - № 1 (23). - С. 7.

21. Дектярев А. В. Влияние перепроектирования конструкции корпуса судна под аддитивное производство на характеристики остойчивости / А. В. Дектярев, П. Г. Зобов, М. В. Муленкова, В. Н. Морозов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2022. - № 6 (747). - С. 26-35. DOI: 10.18698/0536-1044-2022-6-26-35.

22. Дектярев А. В. О планировании и реализации проекта создания отдела (бюро) аддитивных технологий на АО «ПСЗ «Янтарь» / А. В. Дектярев // Морские интеллектуальные технологии. - 2020. - № 3-1 (49). - С. 110-119. DOI: 10.37220/MIT.2020.49.3.014.

23. Дектярев А. В. Аддитивные технологии в судостроении: тенденции и правовое регулирование / А. В. Дектярев, В. Н. Морозов, А. Я. Яфасов // Морские интеллектуальные технологии. - 2019. - № 4-4 (46). - С. 38-49.

24. Дектярев А. В. Разработка и систематизация мероприятий по охране труда и техники безопасности на судостроительных предприятиях в условиях модернизации под аддитивное производство / А. В. Дектярев // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых) / Тексты докладов участников Междунар. молодеж. науч. конф. - Казань: Изд-во ИП Сагиева А. Р., 2019. - С. 572-579.

25. Фирсова А. В. Выявление, анализ и пути решения проблемных вопросов при определении трудоемкости и формировании цены на продукцию и услуги судостроительных предприятий / А. В. Фирсова, Д. С. Хмара // Морские интеллектуальные технологии. - 2019. - № 1-1 (43). - С. 72-77.