Компания RONGSU приняла участие в создании крупноформатной металлической скульптуры, установленной в июне в «Свадебном саду» новой штаб-квартиры иммиграционной службы Гонконга в районе Чён Кван Оу. Изделие размером 5,3 × 4,8 × 3,8 м и массой более 2000 кг внешне напоминает лёгкую белую свадебную фату, однако выполнено из нержавеющей стали. Скульптура изготовлена методом дугового аддитивного производства (WAAM) и объединяет художественную форму с промышленной технологией 3D-печати по металлу.
Проект реализован под руководством архитектурного департамента Гонконга при участии факультета гражданского и экологического строительства Гонконгского политехнического университета, Института новых технологий Гонконгского университета, Сучжоуского института теплотехники CGN и генерального подрядчика Hsin Chong Construction Group. Производственную поддержку обеспечила RONGSU.
Проектирование и конструкция скульптуры
Скульптура получила название «Плетение любви». Основой художественного образа стала развевающаяся свадебная фата. В конструкции предусмотрено 1312 сквозных отверстий в форме сердца, которые вместе с двумя сердцами молодожёнов образуют число 1314, символизирующее вечную любовь.
Для реализации замысла проектировщики выбрали электродуговое аддитивное производство RONGSU. Этот метод не ограничивает габариты детали, обеспечивает высокую свободу проектирования и позволяет снизить производственные затраты. В процессе используется электрическая дуга для плавления металлической проволоки с послойным наращиванием материала.
RONGSU имеет серийно выпускаемое оборудование для дуговой 3D-печати, а также полный цикл услуг, включающий проектирование, подготовку производства, печать и постобработку. На момент публикации компания выпустила более 600 готовых изделий. Для этого проекта была проведена оптимизация конструкции, позволившая сократить срок изготовления и стоимость, а также уменьшить расход материала и выбросы углекислого газа.
Решение задач крупногабаритной печати
Каркас скульптуры собран из сетчатых трубчатых элементов, близких к четырёхугольной форме. Конструкция имеет множество изогнутых участков с большими углами наклона и значительные габариты. Это усложняет контроль деформаций при печати и требует точной настройки параметров для печати под наклоном. Для проекта была разработана специализированная технологическая схема.
На этапе подготовки специалисты RONGSU использовали карты анализа уклонов для оценки углов наклона по всей детали. Участки с критическими углами печатались отдельными зонами с применением поддерживающих элементов. После печати фрагменты собирались в единую конструкцию при помощи сварочной оснастки.
Собственное программное обеспечение RONGSU для нарезки и планирования траекторий позволило точно задать пути печати для каждой зоны и управлять технологическими параметрами. С помощью цифрового двойника процесс отображался в реальном времени, что обеспечивало контроль состояния печати.
При отработке режимов печати выполнялась настройка параметров для двух основных направлений. Для участков, близких к вертикальным, было проведено пять итераций оптимизации. Это позволило сохранить требуемую толщину стенки и улучшить внешний вид поверхности. Для сильно наклонённых участков удалось стабильно печатать под углом 50°, сохраняя равномерную фактуру слоёв. Проверка напечатанных сетчатых фрагментов показала, что их геометрия соответствует цифровой модели, что устранило проблему деформации крупногабаритной детали.
Оборудование для восьмиосевой печати
Для изготовления скульптуры задействовали крупногабаритные установки дуговой 3D-печати RONGSU RS-R1 и RS-L2 с вертикальными направляющими и восемью интерполируемыми осями. Обе системы оснащены фирменными алгоритмами высокоточной калибровки, которые обеспечивают точность абсолютного перемещения. Это позволило совместить печать крупных деталей с автоматизацией и высокой повторяемостью процесса.
Установки RS-R1 и RS-L2 оснащены несколькими типами датчиков. Датчик высоты контролирует постоянство рабочей дистанции и компенсирует вылет проволоки. Одноточечный инфракрасный пирометр следит за межслойной температурой и поддерживает стабильность геометрии наплавляемого валика. Для визуального контроля используется собственная камера наблюдения за ванной расплава. Она защищена от засветки сварочной дугой и позволяет в реальном времени оценивать форму и поведение расплавленного металла.
После завершения печати были выполнены контроль и приёмка. Проверялись качество поверхности, равномерность межслойной фактуры, соответствие габаритов, обработка мест резки, сварные соединения и лакокрасочное покрытие. Итоговое изделие передано заказчику в согласованный срок.