На программе «Большие вызовы» в 2023 году участники разрабатывают авторский состав фотополимерной смолы для 3D- печати. Работа ведется методом лазерной стереолитографии. Он заключается в послойной полимеризации смол из жидкого фотополимера, который засвечивается и затвердевает под воздействием ультрафиолетового излучения. Детали, изготовленные таким способом, характеризуются большой прочностью, быстрым изготовлением и высокой точностью – то есть соответствием заданным параметрам. На программе школьники разрабатывают собственную рецептуру смолы, которая будет обладать вышеназванными качествами. Работа ведется в рамках направления «Передовые производственные технологии».
Лазерная стереолитография – технология, при которой ультрафиолет «запекает» исходный материал слоями, формируя готовый объект. Затем его промывают от остатков смолы или пластика и подвергают окончательному отвердению ультрафиолетовым светом. Школьники работают над проектом, связанным с задачей Госкорпорации «Росатом». Ребята под руководством наставников исследуют технологии фотополимерной 3D-печати и сферы ее применения. Команде предстоит разработать собственную рецептуру смолы и напечатать на SLA-принтере деталь для реального производства.
У самого метода стереолитографии есть ряд преимуществ перед классическими способами производства. Например, техника удобна быстрой динамикой изменения: благодаря 3D-моделям можно в любой момент создать новый вариант детали. А SLA-принтеры помогают оперативно получить прототип с оригинала изделия или с компьютерно-математической модели.
«У корпорации есть номенклатура для этих задач и реальные заказы от производств. Вместе с ребятами мы провели маркетинговое исследование и отметили, что почти все отраслевые компании страны используют смолу импортного производства или материал с минимальной локализацией производства в России. Поэтому здесь, на “Больших вызовах”, школьники создают свой собственный материал. Из него они изготовят реальную деталь для нашего предприятия. Продукт при условии успешных испытаний можно будет масштабировать и пилотировать, и в дальнейшем на чертежах будет использоваться название, которое самостоятельно выберут дети», – рассказал руководитель проекта, начальник отдела, руководитель ОЦК, ФГУП «Комбинат Электрохимприбор» Максим Дергачев.
Школьники учитывают в исследовании множество параметров: например, вязкость и время полимеризации исследуемой смолы.
«В команде я отвечаю за программирование и создаю специальную программу, которая рассчитывает необходимую концентрацию для смешивания раствора фотополимерной смолы. Мы уже провели патентный поиск, нашли готовые рецептуры и теперь выбираем оптимальные компоненты и их соотношение для фирм, которые производят смолы», – рассказал десятиклассник Денис Каширский из Барнаула.
«В этом проекте очень много химической составляющей. Мы проводим эксперименты, связанные с качественным и количественным составом фотополимерной смолы, изучаем существующие аналоги, измеряем вязкость смолы и время ее отверждения. Также анализируем ситуацию на текущем рынке, потребность в материале. Безусловно, я хочу найти себя в исследовательских проектах и остаться в науке», – рассказал участник программы, десятиклассник из Пскова Илья Щембелов.
Готовую деталь перед презентацией предстоит проверить: испытать на прочность, проверить твердость, упругость и усадку модели. Если первые испытания пройдут успешно, деталь возьмут в дальнейшую проработку специалисты Росатома.
«Большие вызовы» — это всероссийский конкурс научно-технологических проектов для старшеклассников и студентов, которые занимаются научной или исследовательской деятельностью. Впервые в ней могут участвовать не только школьники и студенты техникумов и колледжей из России, но и из стран СНГ. Программа проводится восьмой год подряд. В ней принимают участие почти 400 детей со всей страны.
