Перспективы применения технологии 3D-печати сваркой в сельском хозяйстве

Значительный износ металлических деталей сельскохозяйственных машин и оборудования предопределяет необходимость их восстановления наиболее рациональными и недорогими методами. Исследования проведены с целью определения наиболее перспективного и экономически выгодного способа создания и ремонта деталей сельскохозяйственных машин аддитивными технологиями. Анализ методов 3D-печати металлом по стоимости оборудования и сложности технологического процесса показывает целесообразность использования устройств для пространственной ориентации сварочной горелки при использовании широко применяемых сварочных проволок различного состава. Для сельскохозяйственных предприятий при восстановлении геометрии изношенных деталей и изготовлении новых пространственных конструкций из металла наиболее рационально использовать технологии полуавтоматической сварки. Технология DED-W/WAAM/3DMP отличается наибольшей производительностью (до 800 см3/ч) и наименьшей стоимостью среди принтеров по металлу (без применения специальных роботов). При этом возможно использование фрезерно-гравировальных станков как для печати металлом, так и для последующей механической обработки. Результаты полевых испытаний рабочих органов, упрочненных прерывистыми износостойкими валиками WAAM-методом, показывают, что при наработке в 24,785 га на лемех износ линейного размера режущей кромки по ширине упрочненных лемехов в среднем на 10…11 мм меньше, чем у неупрочненных. Внедрение аддитивных технологий в систему технического обслуживания и ремонта крупных и средних сельскохозяйственных предприятий на основе фрезерно-гравировальных станков и комплекта для полуавтоматической сварки позволит повысить эффективность использования 3D-печати сваркой при восстановлении деталей машин, снизив при этом скорость изнашивания на 30…40%.

1. Григорьянц А.Г., Лутченко А.В. Современные проблемы развития аддитивных технологий в машиностроении // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 8 (134). С. 27-30. https://doi.org/10.30987/2223-4608-2022-8-27-30

2. Толочко Н.К., Авраменко П.В., Кравцов В.Б., Голиницкий П.В. Теоретическое обоснование использования металлических многослойных структур при изготовлении и ремонте сельскохозяйственной техники // Агроинженерия. 2025. № 27 (3). С. 64-73. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2025-3-64-73

3. Дорохов А.С., Свиридов А.С. Применение аддитивных технологий при техническом сервисе садовой техники // Агроинженерия. 2020. № 6 (100). С. 39-44. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2020-6-39-44

4. Егоров И.Б., Поздняков Н.А. Применение аддитивной технологии WAAM для ремонта сельскохозяйственных машин и оборудования // Молодые ученые: Современный взгляд на будущее АПК: Сборник X Международной научно-практической конференции, р.п. Краснообск, 15 апреля 2025 г. Новосибирск: Агронаука, 2025. С. 280-284. EDN: MKBHFI

5. Катаев Ю.В., Гончарова Ю.А., Свиридов А.С., Тужилин С.П. Применение технологий 3D-печати и 3D-сканирования при изготовлении и ремонте сельскохозяйственной техники // Техника и оборудование для села. 2023. № 1 (307). С. 34-38. EDN: YLNGXU

6. Славкина В.Э., Мирзаев М.А., Лопатина Ю.А. Применение технологии 3D-печати для оптимизации ремонта зубчатых передач // Технический сервис машин. 2020. № 1 (138). С. 58-64. EDN: WPQPOE

7. Слинко Д.Б., Дорохов А.С., Денисов В.А., Лялякин В.П. Практика применения плазменно-порошковой наплавки при восстановлении изношенных деталей машин // Технология машиностроения. 2019. № 3. С. 32-37. EDN: VFRRXP

8. Сенин П.В., Чаткин М.Н., Кильмяшкин Е.А. Аддитивные технологии для производства и ремонта сельскохозяйственной техники // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 4. С. 584-596. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202404.584-596. EDN: JHHIJG

9. Ценч Ю.С., Миронов Д.А., Пыжов В.В. Развитие методов восстановления деталей тракторных двигателей // Технический сервис машин. 2025. Т. 63, № 1. С. 102-110. EDN: AYJBHM

10. Черноиванов В.И., Денисов В.А., Катаев Ю.В., Соломашкин А.А. Новая стратегия технического обслуживания и ремонта машин // Техника и оборудование для села. 2021. № 9 (291). С. 33-36. EDN: DQBNRT

11. Кузьмин В.Н., Гаврилов А.В. Организация ремонта и технологии восстановления деталей машин в АПК // Технический сервис машин. 2024. Т. 62, № 3. С. 33-39. EDN: OFDIRY

12. Kulikov A.A., Nebyshinets Yu.V., Sidorova A.V., Balanovskii A.E. 3D printing technology for metal products: from an automatic design system to a real part. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(4):728-739. EDN: SOWWOR

13. Ерохин М.Н., Дородов П.В., Дорохов А.С. К вопросу о концентрации напряжений и оптимизации формы переходной поверхности ступенчатого вала // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2020. № 3. С. 45-55. EDN: JRRWZP

14. Установка для автоматической наплавки рельсовых путей: Патент № RU44682 U1, МПК В23К9/04 / С.А. Бульканов, А.В. Чавдаров, М.М. Берзин, В.С. Деденев, В.Н. Пурехов; заявл. 22.12.2004; Опубл. 27.03.2005. EDN: NJBUVW