Машиностроение

06.05.2020

3D ПО-РУССКИ

Минувшей осенью Минпромторг России впервые опубликовал каталог отечественных 3D-принтеров. Представляем самые интересные российские машины, которые с каждым годом учатся печатать все более сложные модели из самых неожиданных материалов.


Каталог ведомства содержит 45 наименований FDM-систем и стереолитографических 3D-принтеров, 18 промышленных систем и 8 отечественных моделей строительных 3D-принтеров. Ведомство обещает регулярно пополнять этот список.


Согласно данным, которые приводятся в различных мировых изданиях, начиная с 2016 года рынок аддитивных технологий (технологий послойной печати моделей) вырос в 15 раз, и пока аналитики не предвидят замедления продаж. К 2020 году прибыль индустрии 3D-печати составит 21 млрд долл. Отечественный 3D-рынок тоже растет, в 2018 году он составил 760 млн руб. в год. При этом его импортозависимость с 96% снизилась до 60%.


Домашняя «3D-стряпня»


Если хочется заняться каким-то модным технологичным хобби, например 3D-печатью, но вы слабо себе представляете, что за зверь такой, 3D-принтер, можно начать с самого простого – «Альфа-КИТ» от Центра аддитивных технологий. По сути, это даже не совсем принтер, а конструктор для сборки со всеми необходимыми компонентами и инструкцией.


Простота и аскетичность конструкции компенсируются гибкостью настроек и почти волшебной ценой (около 40 000 руб.). Принтер поддерживает всего одну технологию печати – FDM. Подогреваемая платформа обеспечивает область печати 215 x 215 x 165 мм и позволяет работать как с неприхотливым PLA-пластиком, так и с менее податливым ABS. Не рассчитывайте, что вы сможете напечатать на нем что-то дельное, но крючок для полотенца или настенный держатель для телефонной трубки у вас вполне получится.


Если же вы уже давно создаете 3D-модели, то наверняка уже присматривались к Designer X Pro от компании PICASO. Эта модель появилась на рынке в конце 2016 года. Стол с рабочей областью 200 х 200 х 200 мм не позволяет делать большие модели. Зато продуманная начинка дает возможность печатать нестыдные объекты качественно и в сжатые сроки. Машина работает даже с самыми капризными пластиками. На аппарате можно делать высокодетализированные модели на заказ и даже пластмассовые запчасти для различных бытовых механизмов. Цена машины – около 300 тыс. руб.


ИЗ СЛОВАРЯ


FDM-технология – создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала, повторяющих контуры цифровой модели.


Стереолитография (SLA или SL) – технология создания трехмерных объектов из жидких фотополимерных смол. Отвердевание смолы происходит за счет облучения ультрафиолетовым лазером или другим схожим источником энергии.


Hercules Strong Duo задумывался как машина для профессиональных потребителей в сфере малого бизнеса: большой объем рабочего стола (300 х 300 х 400 мм), возможность использовать катушки до 5 кг, два сопла и время переключения между ними 2,3 секунды. Принтер рассчитан на промышленное производство и снабжен автоматикой. Например, если при подаче пластика произошел сбой, система контроля поставит принтер на паузу и проинформирует пользователя не только визуально, но и по электронной поч­те. Принтер часто используют в конструкторских бюро и компаниях, выпускающих сувенирную продукцию. Цена – 300 тыс. руб.


Счастье не в размере, а в высокой точности – в этом убеждены специа­листы компании «Эксклюзивные решения». Они создали принтер для ювелирной печати RussianDLP, который позволяет добиться толщины слоя 20 микрон. Он подходит для производства ювелирных изделий, стоматологических моделей, инженерных прототипов высокой точности. В данном случае вполне достаточно рабочей области 96 х 54 х 180 мм, однако опционально ее можно увеличить до 144 х 81 х 180 мм. Именно это решение сделало машину в 2014–2015 годах самым продаваемым в РФ DLP 3D-принтером. Эксперты утверждают, что, в 3–5 раз выигрывая в цене у зарубежных аналогов, машина обеспечивает равное, а во многих случаях лучшее качество. Кроме того, экономнее расходует пластик. Принтер заточен на использование сырья собственной разработки. Так как все материалы выпускаются в РФ, валютные колебания не сказываются заметно на их стоимости. Машина стоит 350 тыс. руб., а более точная модель, StarLight 3D (точность печати – до 12 микрон), – 800 тыс. руб.


Total Z Anyform 950-PRO – первый и пока единственный отечественный принтер для высокотемпературной печати инженерными пластиками. Сочетание огромной области печати (1200 х 650 х 1200 мм) и рабочей температуры выше температуры стеклования позволяет не просто сплавлять слои, а получать однородную кристаллическую решетку, что обеспечивает качество и цельность детали. Цена такого агрегата тоже промышленная. Устройства линейки PRO стоят от 7 до 15 млн руб., в зависимости от комплектации. Однако, как рассказал заместитель генерального директора Total Z Андрей Белоусов, машина все равно стоит раз в 5 дешевле зарубежных аналогов. Она производит изделия из пластика и резины, например, запасные части, уплотнители, медицинские протезы и многое другое. Учитывая специфику работы своих основных клиентов – КБ институтов, предприятий аэрокосмической отрасли, медицины, машиностроения, Total Z позволяют работать с материалами любых производителей.


Здесь «пекут» металл


В 2018 году драйвером рынка 3D-печати стали промышленные принтеры. По данным компании Context, в 2017 году было продано 4,6 тыс. промышленных установок, а в 2018-м – уже 5,8 тыс. штук. 60% пользователей промышленных принтеров используют их не только для прототипирования, но и изготавливают на них функциональные узлы. В России тоже выпускают принтеры, печатающие металлические детали.


Один из старожилов отечественного рынка – станок МЛ7-1 – выпус­кается с 2016 года. Он работает как по технологии лазерной наплавки, так и прямого выращивания из металлического порошка. Рабочая камера 500 х 500 х 500 мм дает возможность делать большие детали со сложной геометрией.


По словам Анны Цыганцовой, заместителя генерального директора ГК «Лазеры и аппаратура», МЛ7-1 был разработан специально для создания и ремонта ответственных деталей, применяемых в авиакосмическом и оборонно-промышленном комплексах, например лопаток турбинных двигателей. Учитывая отрасли применения станка, самые ответственные части заменили на отечественные. Кроме того, производитель старается доводить каждую модель под профессиональные нужды заказчика. Сейчас ведется серьезная работа над автоматизацией машины. Базовая стоимость модели – 15 млн руб.


В 2019 году в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете выпущена установка ИЛИСТ-XL. Производители позиционируют принтер как уникальный, и его характеристики действительно впечатляют. Кроме обычных металлических порошков, станок работает с порошками из титановых сплавов. Машина может выращивать изделия размером d=2300 мм, H=600 мм и массой до одной тонны. И делает это достаточно быстро – 250 куб. см в час. Принтер печатает детали по технологии прямого лазерного выращивания. Металлический порошок подается струей сжатого газа непосредственно в зону воздействия лазерного луча. Использование порошков различных составов дает возможность создавать металлические изделия с градиентными свойствами, например, сплавы с разной скоростью нагревания или имеющие высокую твердость и большую ударную вязкость.


Несмотря на стоимость 95 млн руб., у университета есть заказчики на машину. По информации, полученной от ректора СПбГМТУ Глеба Туричина, ближайший зарубежный аналог ОРТОМЕС LENS 850-R работает с изделиями меньшего размера, имеет лишь пять (против девяти у ИЛИСТ-XL) синхронно управляемых осей, работает в 5 раз медленнее, зато дороже на 25 млн руб. Кроме того, у зарубежной модели серьезные ограничения по используемым материалам.


Этим летом в том же СПбГМТУ было выращено внешнее титановое кольцо новейшего российского авиадвигателя ПД-14. На создание детали более 2 м диаметром ушло около 130 часов, что значительно быстрее изготовления традиционным методом. Созданная заготовка оказалась в 3 раза легче получаемой обычным способом с отливкой, ковкой и раскаткой.


Принтеры вместо стройки


Ярославская компания «АМТ-Спец­авиа» – один из лидеров рынка строи­тельных 3D-принтеров в России. Ее машины экспортируются в Южную Корею, Германию, Данию, Болгарию, Чехию, Индию, а также в страны ближнего зарубежья. Как говорит Евгений Торбеев, заместитель генерального директора «АМТ-Спецавиа», это первое в мире предприятие, выпускающее строительные принтеры серийно. В каталоге Минпрома представлены 8 принтеров этой компании. Самая впечатляющая модель – S-500. Производитель утверждает, что на сегодняшний день это самый большой строительный принтер в мире. С его помощью можно печатать здания высотой 80 м и поэтажной площадью 340 кв. м. Скорость печати новой модели – 2,5 куб. м в час (на предыдущих моделях – всего 0,6). А чтобы принтер не простаивал из-за нерасторопности рабочих, специально для новых моделей принтеров разработана станция приготовления и подачи бетона. Она согласована с печатающей головкой по производительности и скорости экструзии и входит в базовую стоимость принтера.


Цена принтера, способного построить дом, варьируется от 300 до 900 тыс. долл.


Источник: neftehimia-journal.ru


Технологии

Наш сайт использует файлы cookie. продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь на использование нами ваших файлов cookie.