Лабораторія Адитивних технологій та 3D прототипування

Загальний короткий опис лабораторії

Лабораторія «Адитивних технологій та 3D прототипування»  кафедри комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та робототехніки Харківського національного університету радіоелектроніки є важливим центром підготовки здобувачів першого (бакалаврського) та другого (магістерського) рівнів вищої освіти за спеціальністю 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка». Лабораторія була заснована у 2017 році як студентський гурток під керівництвом доцента Євгенія Разумова-Фризюка, лабораторія швидко перетворилася на науково-дослідний підрозділ, де виконуються кваліфікаційні роботи, здійснюється складання 3D-принтерів, лазерних граверів та малогабаритних фрезерних верстатів. Колектив лабораторії активно бере участь у різноманітних конференціях та виставках, серед яких TechFest у Дніпрі та «Зброя та безпека» у Києві. У квітні 2020 року керівництво університету ухвалило рішення про створення науково-дослідної лабораторії 3D прототипування на базі цього гуртка. Сьогодні лабораторія займається розробкою та виготовленням 3D-принтерів, лазерних граверів та малогабаритних фрезерних верстатів, які використовуються для проведення лабораторних та практичних. До складу колективу лабораторії входять доцент Євгеній Разумов-Фризюк (керівник), асистент Дмитро Гурін (заступник керівника), аспіранти Дмитро Нікітін (провідний інженер з механіки), Роман Стрелець (провідний інженер з електроніки) та Данило Близнюк (провідний інженер з програмного забезпечення), а також інші студенти та аспіранти університету. Лабораторія активно використовується у наукових дослідженнях, освіті та промисловості для створення прототипів, виробництва деталей та вирішення інших завдань. Основні напрямки досліджень та розробок включають 3D-друк конструкційних та декоративних виробів, наукові дослідження у сфері ЧПУ-систем (на базі лабораторії ведеться робота над чотирма кандидатськими дисертаціями), проектування, виготовлення та ремонт 3D-принтерів (технології FDM/FFF, DLP/LCD; наразі реалізовано 9 конструктивних рішень), лазерних граверів та малогабаритних фрезерних верстатів (за минулий рік виконано 3 господарські договори на загальну суму 230 тис. гривень). Також проводиться навчання школярів та студентів 3D-моделюванню для сфери адитивного виробництва з використанням програм Tinkercad, SketchUp, Blender та Fusion 360. Ведуться роботи з проектування та виготовлення 3D-принтера, який друкує порошковими матеріалами (гіпс, пісок, кераміка), а також багатофункціональної координатної системи з можливістю 3D-друку (FDM/FFF шнековий екструдер), лазерного гравірування (СО2 лазер) та фрезерування. Крім того, розробляється надлегкий екструдер шнека для 3D-друку та проводяться дослідження багатокомпонентних роботизованих систем. Для навчання використовуються такі програмні засоби, як Fusion 360, Blender, SketchUp 2020 для 3D-моделювання, NanoDLP, Repetier-Host, Chitubox та Cura Ultimaker для FDM-друку та фотополімерного друку, а також Light Burn та LaserWeb для лазерного гравірування. Лабораторія оснащена п’ятьма персональними комп’ютерами, які використовуються для програмування та створення віртуальних макетів.

Завдяки сучасному обладнанню та висококваліфікованому персоналу, лабораторія забезпечує якісну підготовку здобувачів першого (бакалаврського) та другого (магістерського) рівнів вищої освіти за спеціальністю 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка, надаючи їм можливість отримати практичні навички у сфері адитивних технологій та 3D-прототипування. Це сприяє формуванню у здобувачів компетенцій, необхідних для успішної професійної діяльності у галузі автоматизації, комп’ютерно-інтегрованих технологій та робототехніки. Випускники, які пройшли підготовку в лабораторії, володіють сучасними знаннями та навичками, що дозволяє їм ефективно працювати у різних секторах промисловості, де застосовуються адитивні технології та 3D-прототипування. Таким чином, лабораторія «Адитивних технологій та 3D прототипування» відіграє ключову роль у підготовці висококваліфікованих фахівців, здатних вирішувати складні технічні завдання та впроваджувати інноваційні рішення у сфері автоматизації, комп’ютерно-інтегрованих технологій та робототехніки

Ключові напрямки досліджень і розробок

• 3D друк конструкційних та декоративних виробів; – Наукові дослідження у напрямі ЧПУ систем (на базі лабораторії ведеться робота над чотирма кандидатськими дисертаціями);
• Проектування, виготовлення та ремонт 3D принтерів (технології FDM/FFF, DLP/LCD, на даний момент реалізовано 9 конструктивних рішень), лазерних граверів, малогабаритних фрезерних верстатів (за минулий рік виконано 3 господарські договори з виготовлення та ремонту ЧПУ техніки на загальну суму 230 тис. гривень);
• Навчання школярів та студентів 3D моделювання для сфери адитивного виробництва (Tinkercad, SketchUp, Blender, Fusion 360);
• Ведуться роботи з проектування та виготовлення 3D принтера, який друкує порошковими матеріалами (гіпс, пісок, кераміка); – Ведуться роботи з проектування та виготовлення багатофункціональної координатної системи з можливістю 3D друку (FDM/FFF шнековий екструдер), лазеної гравіровки (СО2 лазер), фрезерування; – Ведуться роботи з проектування та виготовлення надлегкого екструдера шнека для 3D друку.
• Дослідження багатокомпонентних роботизованих систем;

Віртуальні макети та програмне забезпечення , що використовується при навчанні

Лабораторні макети

Зовнішній вигляд	Назва	Освітня програма, для якої використовується
	Лазерний гравер	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «Delta»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «Alfa»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «H-bot»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «Core-XY»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «Cartezian»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	3D принтери типу «Pruha»	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	Фотополімерні 3D-принтери	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	Віртуальні макети для програмування мобільної платформи	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Комп’ютеризовані та робототехнічні системи Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва
	Віртуальні макети для програмування та дослідження датчиків	Системна інженерія Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
	Робота за базами даних та  бібліотекою OpenGl	Системна інженерія

Макети, розроблені здобувачами

Зовнішній вигляд	Назва	Освітня програма, для якої використовується
	Віртуальний макет роботизованої автономної платформи	Системна інженерія
	Макет автоматизованої ацетонової лазні	Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
	Макет автоматизовано сортувального пристрою	Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
	Модель автоматизованного допоміжного транспортного засобу	Системна інженерія
	Макет Smart Parking як частина смарт міста	Системна інженерія
	Макет окулярів для людей з особливими потребами	Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології

Дисципліни що викладаються в лабораторії