CC BY
15
На грани
массового спроса
3D-принтеры еще не проникли в дома белорусов, но в офисах и цехах отечественных предприятий они уже не в диковинку. О том, как растет спрос на оборудование для аддитивного производства и какова практика его применения, мы беседуем с бренд-менеджером ООО «МакПресс-континент» Дмитрием КАЛАЧОМ.
- По вашей оценке, когда Эй-тематика стала актуальной в мире и когда в нашей стране?
- Первый ЗР-принтер наша компания привезла в Беларусь пять с половиной лет назад. Это была промышленная установка, работающая по ЭЬР-технологии. Заказало его крупное предприятие, занимающееся разработкой приборов радиационной безопасности. Задачей было выпускать прототипы корпусов техники. После этого мы серьезно заинтересовались данным направлением и привезли порошковую машину для своих нужд с технологией ОР. Далее осуществили поставку ЗР-принтеров для отечественного военно-промышленного комплекса и учреждений образования, а затем спрос начал расти. Между тем
в странах Евросоюза процессы внедрения ЗР-техники шли
намного быстрее, чем в нашей республике. На ведущих западных предприятиях давно поняли, что в стремительно меняющемся мире, чтобы выиграть в конкуренции, идеи и чертежи надо максимально оперативно воплощать в прототипы. ЗР-принтер - отличный инструмент для этого. С его помощью разрабатываемое изделие можно быстро проверить на собираемость, эргономику, выявить и устранить имеющиеся ошибки.
- Насколько при этом ускоряется процесс работы?
- Наша практика показывает, что в каждом случае по-разному, но все же приведу пример, который можно назвать типовым. Мы реализовываем проект для завода, который выпускает керамическую продукцию. Основная цель директора была поддержать отдел дизайнеров. Дело в том, что от возникновения идеи нового сложного изделия до ее воплощения мастерами в прототипе проходил месяц. С помощью ЗР-принтера его можно изготавливать буквально за один день. В результате срок постановки новой продукции на производство сократился до недели. То есть обычно процесс работы ускоряется в разы или даже в десятки раз. Что важно, при этом экономится не только время, но и трудовые ресурсы.
- В каких сегментах аддитивные технологии в Беларуси наиболее востребованы?
В приборостроении, архитектуре и дизайне, автомобилестроении, медицине, ювелирном деле, большой интерес
Тема номера
к АТ у сферы образования. Все понимают, что за 30-печатью будущее, и молодые специалисты должны иметь практические знания в данной области.
Серьезное внимание этой теме уделяют отрасли, в которых ведется разработка новой продукции. Под различные задачи подбираются конкретные материалы и оборудование. Их диапазон очень широк - печатать можно практически все.
- Эй-направление бурно развивается. Означает ли это, что на рынке есть масса интересных предложений от различных производителей? Либо здесь обозначились лидеры, которых остальным не догнать?
- Действительно, есть пара мировых крупных компаний, которые изначально заняли передовые позиции и сохраняют их, скупая более мелких конкурентов с их наработками. Вместе с тем следует отметить, что общий уровень развития технологий достиг того уровня, когда они уже становятся широко распространенными и общедоступными. Подавляющая часть персональных FDM 3Р-принтеров построена на типовых контроллерах и производится с бесплатным программным обеспечением. Число компаний, выпускающих подобное оборудование, растет. В итоге данный рынок уже не просто насыщен, а перенасыщен, так что цены адекватные. За 2,5 тыс. долларов можно приобрести аппарат, который будет выдавать вполне неплохой результат. Можно купить
и дешевле - китайский за тысячу долларов, но это будет скорее игрушка, чем серьезный инструмент.
- Для небольшой организации либо конструкторского бюро какова цена Эй-прин-тера, с которым можно не возиться каждый день, постоянно настраивая его, а продуктивно работать?
- Я сейчас многим рекомендую приобретать устройства, использующие технологию микро-SLA. В данном случае стоимость окажется от 7,2 тыс. до 10 тыс. долларов.
Но это будет очень хорошее оборудование, работающее с фотополимерными смолами. Еще года три назад с подобными материалами все было сложно - они «плыли», не держали температуру, изготавливаемые детали деформировались, но сейчас «детские» болезни уже преодолены, и с этой техникой можно эффективно работать. Вообще, БЬД-технология - это, можно сказать, золотой стандарт ЭР-печати. Изначально подобное оборудование разрабатывалось для крупных промышленных предприятий, которые могли себе позволить потратить на 3Р-принтер миллионы долларов. Но прогресс не стоит на месте, и сегодня устройства микро-БЬД вполне доступны, ими можно оборудовать любой офис, поскольку они экологически безопасны. Главное преимущество БЬД-технологии - высокая точность печати и качество поверхности. Наносимые слои достигают толщины 15 микрон, что в несколько раз меньше толщины человеческого волоса. Такие параметры позволяют задействовать подобные принтеры в производстве прототипов стоматологических протезов и ювелирных изделий. Скорость печати также относительно высока: время изготовления одной модели может составлять лишь несколько часов, но, конечно, зависит от ее размера и количества лазерных головок, используемых устройством одновременно. Готовые изделия могут обладать различными механическими свойствами в зависимости от заложенных характеристик фотополимера: существуют имитаторы твердых термопластиков, резины, воска и других материалов.
- Насколько они дороги?
- Крупные компании, выпускающие 3Р-принтеры, защищают свои устройства от использования дешевых материалов сторонних производителей. Но тут я хочу отметить, что время и человеческие ресурсы в случае изготовления прототипов вручную стоят намного дороже расходников для 3Р-печати. К примеру, при сверхточном прототипировании на оборудовании технологии 1ШМ два килограмма основного материала стоят 850 долларов. Еще
350 - материал поддержки. При этом при использовании оригинальных материалов от производителя дается гарантия на печатающую головку 5 лет.
- Что можно сказать о других аддитивных технологиях?
- Их множество, но большинство можно разделить на три большие категории: плавление пластиковой нити-FDM, порошковые - CJP, SLS, SLM, SHS, фотополимерные -DLP, SLA, MJM. Первая из перечисленных технологий - это печать расплавленной в термоголовке пластиковой нитью. Минимальная толщина слоя, наносимого FDM-принтерами, как правило, составляет более 50 микрон. Практически же разрешение находится в обратной зависимости от скорости наслоения - технология позволяет достигать и более высоких показателей точности ценой снижения скорости печати.
Из порошкового аддитивного производства хочу выделить технологию SLS, используемую для создания функциональных прототипов и мелких партий готовых изделий. В сравнении с другими методами аддитивного производства, SLS отличается высокой универсальностью в плане выбора расходных материалов. Сюда входят различные полимеры, например нейлон или полистирол, металлы и сплавы - сталь, титан, драгоценные металлы, кобальт-хромовые сплавы и др., а также композиты и песчаные смеси.
Что же касается фотополимеров, то на данный момент самая перспективная технология многоструйного моделирования - MJM. Она позволяет добиваться исключительно высоких показателей точности, сравнимых с лазерной стереолитографией SLA - минимальная толщина наносимого слоя может составлять 16 микрон, а разрешение печати в горизонтальной плоскости достигает 750х750х1600 DPI.
- Какие размеры имеют рабочие камеры недорогих аппаратов?
- В случае FDM-технологии все зависит от жесткости рамы, и точность оборудования не пострадает даже при печати довольно больших изделий. Если брать техноло-
гию с фотополимерами, то все несколько сложнее. При увеличении размеров рабочей камеры по ее краям материал может «плыть». В дорогих установках используется обратная связь, позволяющая производить корректировку мощности полимеризующего излучения. В дешевых же ее нет, и потому рабочая область печати ограничена объемом 150х150х150 мм.
- А если говорить не про офисное, а промышленное оборудование, какого размера детали можно печатать?
- Рабочая камера промышленного БЬД-принтера изготавливает изделия с габаритами до полутора метров. Вообще, наибольшим спросом у потребителей пользуются устройства с рабочей областью размером до З50хЗ50хЗ50 мм. Если нужно больше, это уже скорее спецпроект, чем типовая установка.
- Руководствуясь каким алгоритмом следует делать выбор Эй-принтера?
- Работая с клиентами, мы в первую очередь узнаем, что они хотят получить на выходе, какие изделия предстоит изготавливать. Соответственно, подбираем для них материал. Далее уточняем механические свойства и качество поверхности объектов, что позволяет окончательно определиться с технологией. Затем, исходя из других требований заказчика, учитывая бюджет, выбираем конкретное оборудование.
- Пока речь идет только о прототипи-ровании, а не о массовом изготовлении изделий, как на конвейере?
- Наиболее экономически оправданно применение ЗР-принтеров именно при прототипировании и создании форм для литья традиционного производства. Но в практику уже постепенно входит и выпуск готовых моделей. В том числе и в Беларуси есть предприятия, которые делают на ЗР-принтерах штучные и мелкосерийные товары. СП
Владимир ЛЕБЕДЕВ
