Поделиться
3D-печать захватывает все новые области применения и доказывает, что способна воссоздать практическую любую задумку на принтере. Что это за принтер? По сути, он представляет собой периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. Сегодня на таком принтере пытаются распечатать не только станки, но уже и гоночные болиды.
Новые технологии трехмерной печати развиваются очень стремительно. В 2014 году начался прорыв в области строительства зданий с использованием 3D-печати бетоном. Тогда же одна шанхайская компания сообщила, что готова построить десять распечатанных по этой технологии домов, возведенных за 24 часа, а после напечатала пятиэтажный дом и особняк. Это произвело фурор в отрасли. И уже в 2015 году на выставке "Станкостроение" были представлены российские разработки и промышленные образцы строительных 3D-принтеров. А в прошлом году стало известно об открытии первого в мире здания, напечатанного на 3D-принтере - офиса Dubai Future Foundation.
Не менее активно развиваются аддитивные технологии (АТ), как еще называют трехмерную печать, в металлургии. Посчитано, что каждый год мировой рынок АТ растет на 20-30 процентов, в целом же он измеряется миллиардами долларов. Доля России пока не превышает двух процентов, но наша страна активно включается в гонку. Перенасыщение этому рынку в ближайшем будущем не грозит. Напротив, аналитики говорят о том, что уже сегодня научно-исследовательские центры, занимающиеся аддитивными разработками, неплохо себя чувствуют в финансовом плане и получают постоянные заказы от различных компаний.
В начале этого года на выставке "Интерпластика" впервые в России были представлены аддитивные технологии и 3D-печать в промышленности 3D fab + print Russia. Директор по продажам Группы компаний СОЛВЕР ("Современное оборудование") Дмитрий Трубашевский считает, что популярность аддитивных технологий выражается в высоких показателях эффективности, что в первую очередь позволяет достигать запланированного результата в кратчайшие сроки, полностью или частично устраняя длительные циклы традиционной конструкторско-технологической подготовки производства и изготовления опытной серии изделий.
Трехмерная печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твердого объекта. По словам экспертов, самыми дешевыми являются FDM-принтеры - устройства, создающие трехмерные объекты путем послойного наплавления филамента (расходный материал, представляющий собой пластмассовую нить сечением 1,75 или 3 мм). Такие принтеры могут оснащаться одной или несколькими печатными головками, внутри которых находится нагревательный элемент.
"Этот метод обладает такими преимуществами, как высокая точность печати, высокая гибкость в управлении настройками (скорость печати, скорость подачи материала, изменение температуры материала, интенсивность охлаждения модели)", - пояснил "РГ" гендиректор компании "Шевалье" Александр Подшибякин. И добавил, что популярность 3D-принтеров связана с простотой эксплуатации, с доступностью дешевых материалов для трехмерной печати. А также возможностью быстрой переналадки принтера на печать другой модели, возможность производства как одной детали, так и мелкосерийной партии деталей. Поэтому практически не остается областей, где нельзя было бы использовать 3D-принтеры, их активно применяют при проектировании, визуализации, макетирование, образовании, в медицине, дизайне, архитектуре, уверен эксперт.
"Требования к полимерам для 3D-печати самые разные. К примеру, механическая прочность, сопоставимая с деталями, полученными методом литья в пресс-формы, низкая усадка и деформация, стойкость к высоким температурам, пищевая совместимость, высокая эластичность для отдельных пластиков", - пояснил Александр Подшибякин.
"В первую очередь требования к полимерам зависят от условий эксплуатации и применения конечного изделия, - добавил Дмитрий Трубашевский и пояснил: - Допустим, если заказчику требуется создание прототипа для оценки эргономики или дизайна будущего изделия, то требования сводятся к использованию материала с невысокими прочностными свойствами, но качественной и эстетической визуализацией. В этом случае можно рекомендовать широкий диапазон стандартных пластиков, например, PLA, ASA, ABS, PC-ABS, или же фотополимеров". "Если же задача выражается в создании функциональной сборки для тестирования при реальных условиях нагружения и атмосферном влиянии - здесь в первую очередь следует обращать внимание на инженерные пластики, такие как нейлон или поликарбонат, - считает Дмитрий Трубашевский. - Высоконагруженные применения в качестве оснастки или конечных изделий, эксплуатируемых в агрессивных средах и экстремальных температурах - такие задачи под силу только высокоэксплуатационным термопластикам хай-энд класса, например, таким как ULTEM, PEEK или полифенилсульфон. Зачастую, предложения пластиков высокого класса с качественным составом и профилем исходят от крупных вендоров. Процессы производства у них сертифицированы по ISO, что исключает брак, разнородность партий.
Более того, лишь некоторые из них имеют технические лаборатории, в которых под запрос рынка можно разрабатывать широкий спектр нитей, порошков и смол для всех распространенных методов 3D-печати. Такой цех есть у компании "Ковестро" в штаб-квартире в Леверкузене (Германия). Компания первой предложила оптимальные решения для печати. Так, помимо высокотвердого поликарбоната (PC), можно уже печатать из легкого и гибкого термопластичного полиуретана (TPUs). Последний наиболее подходит для аддитивного производства, например спортивного оборудования, обуви и автозапчастей".
По словам эксперта, таким качеством не могут похвастаться многие молодые производители материалов для доступных принтеров. Тем не менее они более конкурентны по стоимости по сравнению с крупными игроками. "Сейчас же количество предложений по расходным материалам с легкостью перекрывает потребности в них. Обилие материалов с разными свойствами и на любой кошелек не даст вашему принтеру заскучать", - уверен Дмитрий Трубашевский.