3D-печать позволяет создавать «настольные» реакторы для производства лекарств


Оглавление (нажмите, чтобы открыть):

В ИОХ РАН начинается новый революционный проект по применению технологии 3D печати в химии

Технология трехмерной печати в буквальном смысле слова революционизирует целые отрасли современного научно-технического процесса. С помощью 3D печати становится доступным быстрое прототипирование, изготовление мастер-моделей, опытных экземпляров и даже некоторых модельных установок. Технологии будущего становятся доступными и для современных научно-исследовательских лабораторий.

Как уже говорилось, 3D-принтеры создают реальные, осязаемые вещи из виртуальных моделей. Поэтому, в первую очередь, в программе для 3D моделирования создается цифровая версия будущего объекта.

Первый тест 3D печати – логотип ИОХа в миниатюрном исполнении

В Институте органической химии РАН первый 3D принтер был установлен и пущен в эксплуатацию 6 июля 2015 г. в лаборатории член-корр. РАН В.П.Ананикова. Технология 3D печати будет применяться в прорывном проекте, направленном на создание эффективных химических реакторов и микрореакторных систем.

Научный сотрудник Е.Гордеев и руководитель лаборатории В.Анаников при тестировании 3D принтера

По словам руководителя проекта член-корр. РАН В.П.Ананикова: “Технологии трехмерной печати открывают перед химиками беспрецедентные возможности! Компьютерное моделирование позволяет спроектировать оптимальные настольные химические реакторы для реализации высокоэффективных химических приложений. А с помощью трехмерной печати эти реакторы за считанные часы превращаются из моделей в готовое к использованию оборудование. В ближайшее время можно ожидать бурного развития в этой сфере и создания настольных реакторов для важнейших химических процессов.”

Что такое 3D-принтер

3D–принтер — это технология, которая позволяет создавать реальные объекты из цифровой модели. Всё началось в 80-х годах под названием «быстрое прототипирование», что и было целью технологии: создать прототип быстрее и дешевле. С тех пор многое изменилось, и сегодня 3D-принтеры позволяют создавать всё, что вы можете себе представить.

Оглавление:

3D-принтер позволяет создавать объекты, которые практически идентичны их виртуальным моделям. Именно поэтому сфера применения данных технологий так широка.

Что такое 3D-печать?

3D-печать — это процесс аддитивного производства, потому что, в отличие от традиционного субтрактивного производства, трехмерная печать не удаляет материал, а добавляет его, слой за слоем — то есть выстраивает или выращивает.

  1. На первом этапе печати данные из чертежа или 3D–модели считываются принтером.
  2. Далее идет последовательное наложение слоев.
  3. Эти слои, состоящие из листового материала, жидкости или порошка соединяются друг с другом, превращаясь в окончательную форму.

При производстве ограниченного количества деталей 3D-печать будет быстрее и обойдет дешевле. Мир 3D-печати не стоит на месте и поэтому на рынке появляется все больше различных технологий, конкурирующих между собой. Разница их заключается в самом процессе печати. Одни технологии создают слои путем размягчения или плавления материала, затем они обеспечивают послойное нанесение этого самого материала. Другие технологии предусматривают использование жидких материалов, обретающих в процессе твердую форму под воздействие разнообразных факторов.

Для того, чтобы что-то напечатать, сначала вам понадобится 3D-модель объекта, который вы можете создать в программе 3D-моделирования (CAD — Computer Aided Design), или использовать 3D-сканер для сканирования объекта, который вы хотите печатать. Есть также более простые варианты, такие как поиск моделей в Интернете, которые были созданы и доступны другим людям.

После того, как ваш проект готов, все, что вам нужно сделать, это импортировать его в Слайсер, программа которая адаптирует модель в коды и инструкции для 3D–принтера, большинство программ с открытым исходным кодом и распространяются бесплатно. Слайсер преобразует ваш проект в файл gcode, готовый к печати как физический объект. Просто сохраните файл на прилагаемой SD-карте и вставьте его в свой 3D–принтер и нажмите печать.

На весь процесс может уйти нескольких часов, а иногда и несколько дней. Все зависит от размера, материала и сложности модели. Некоторые 3D-принтеры используют два различных материала. Один из них является частью самой модели, другой выступает в роли подпорки, которая поддерживает части модели, нависающие в воздухе. Второй материал в дальнейшем удаляется.

Как работает 3D-принтер?

Хотя существует несколько технологий 3D-печати, большинство из них создают объект, наращивая множество последовательных тонких слоев материала. Обычно настольные 3D-принтеры используют пластиковые нити (1), которые подаются в принтер податчиком (2). Нить плавится в печатающей головке (3), которая выдавливает материал на платформу (4), создавая объект слой за слоем. Как только принтер начнет печатать, все, что вам нужно делать, это подождать — это просто.

Конечно, когда вы станете продвинутым пользователем, игра с настройками и настройкой вашего принтера может привести к еще лучшему результату.

Чтобы узнать больше о том, как работает 3D-печать, читайте: Техподдержка и Новости 3D-печати

Что можно напечатать на 3D-принтере?

Возможности 3D-принтеров безграничны, и теперь они становятся обычным инструментом в таких областях, как инженерия, промышленный дизайн, производство и архитектура. Вот некоторые типичные примеры использования:

Персонализированные (Custom) модели

Создавайте персонализированные продукты, которые полностью соответствуют вашим потребностям с точки зрения размера и формы. Сделайте что-то, что было бы невозможно с помощью любых других технологий.

Быстрое прототипирование

Трехмерная печать позволяет быстро создать модель или прототип, помогая инженерам, дизайнерам и компаниям получить обратную связь по своим проектам за короткое время.

Сложная геометрия

Модели, которые трудно даже представить, могут быть легко созданы на 3D-принтере. Эти модели хороши для обучения других по сложной геометрии интересным и полезным способом.

Снижение затрат

Стоимость деталей и прототипов конечного использования 3D-печати низкая благодаря используемым материалам и технологии. Сокращается время производства и расход материала, так как вы можете многократно печатать модели, используя только необходимый материал.

# чтиво | 3D-печать органов: революция в медицине?

Устройство размером с кофейную машину живет своей жизнью. Штуковина наполнена не свежим кофе, а непрозрачным стерильным гелем. Роботизированная конечность работает быстро: парит, снижается, а после выдавливает субстанцию из пары шприцов на более шести чашек Петри короткими быстрыми движениями. Вскоре в каждом сосуде образуется три маленьких шестиугольника. Через несколько минут они вырастают до сотовых конструкций размером с ноготь. Никто не будет пить латте в ближайшее время.

Добро пожаловать в эпоху биопечати, когда машины, построенные нами, строят кусочки нас.

Эти клетки — печень человека, говорит Шарон Преснелл, главный технический директор Organovo — или его подразделений. Крошечные шедевры биомедицинской инженерии почти идентичны образцам ткани реальной человеческой печени и состоят из реальных человеческих клеток. Но вместо того, чтобы выращивать их, ученые в блестящей огромной штаб-квартире Organovo печатают их, словно документ. Или, если быть точнее, они печатают точный макет.

За два десятилетия 3D-печать выросла из производственного нишевого процесса в 2,7-миллиардную (в долларах) индустрию, ответственную за изготовление всевозможных вещей: игрушек, часов, частей самолетов, еды. Теперь ученые работают над применением аналогичной технологии 3D-печати в сфере медицины, причем с ошеломляющей быстротой. Но совсем другое дело, да и куда более легкое, печатать из пластика, металла или шоколада, а не из живых клеток.

«Это невероятно сложно, но мы живем в переломный момент», — говорит Дин Камен, основатель DEKA Research & Development, на счету которого более 440 патентов, преимущественно из сферы медицинских устройств. В лабораториях по всему миру биоинженеры начали печатать части тела: клапаны сердца, уши, искусственные кости, суставы, мениски, сосудистые трубки и кожу для пересадки.

«Если у вас есть циркуль и прямоугольник, все что вы можете нарисовать — квадрат или круг», — говорит Камен. — «Когда вы получаете лучшие инструменты, вы начинаете думать иначе. Сегодня у нас есть возможность играть на таком уровне, на каком мы не могли делать это прежде».

С 2008 по 2011 год число научных работ по биопечати выросло втрое. Инвестиции увеличились. С 2007 года национальные американские институты здоровья получили грантов на 600 000 долларов. А в прошлом году Organovo привлекла 24,7 миллиона долларов в капитал.

Отрасль строится на трех китах: на более сложных принтерах, на достижениях в области регенеративной медицины и программном обеспечении CAD. Чтобы напечатать ткань печени в Organovo, Вивьен Горген, 25-летний системный инженер просто нажимает мышкой «запустить программу». Собранная из «сот» ткань печени прошла длинный путь и еще более длинный путь ей предстоит, но значительный шаг в этом направлении уже сделан.

«Нажать на кнопку и получить целый орган из коробки. Я верю, что это случится на моем веку», — говорит Преснелл. — «Не могу дождаться этого момента».

Самые первые биопринтеры не были дорогими или плохими. Они напоминали дешевые настольные принтеры, потому что, по сути, они таковыми и были. В 2000 году биоинженер Томас Боланд, самопровозглашенный «дедушка биопечати», положил глаз на старый принтер Lexmark в своей лаборатории в университете Клемсона. Ученые уже модифицировали струйные принтеры для печати фрагментов ДНК в рамках изучения генома. И если струйный принтер может напечатать гены, подумал Боланд, значит то же оборудование можно приспособить для печати биоматериалов. В конце концов, мельчайшая клетка человека по размерам около 10 микрометров, что примерно равно стандартному размеру капли чернил в принтере.

Боланд опустошил картридж Lexmark и наполнил его коллагеном. Потом приклеил тонкий черный слой силикона на чистую бумагу и подал в принтер. Потом открыт документ Word на компьютере, набрал свои инициалы и распечатал. На бумаге четко отпечатались буквы TB.

Штаб-квартира Organovo в Сан-Диего


В 2000 году Боланд и его команда перенастроили Hewlett-Packard DeskJet 550C для печати бактериями кишечной палочки. После этого они перешли к более крупным клеткам млекопитающих. После печати 90 % клеток остаются жизнеспособными, а значит продукт полезен, а не просто интересен. В 2003 году Боланд зарегистрировал первый патент на печать клеток.

В то время как Боланд в лаборатории трудился над проблемами биопечати, другие инженеры пытались применить 3D-принтеры в других медицинских отраслях. Они напечатали костные трансплантаты из керамики, зубные коронки из фарфора, слуховые аппараты из акрила и протезы из полимера. У этих инженеров было преимущество, которого не было у Боланда: они печатали в трех измерениях, а не в двух.

Поэтому Боланд и другие пионеры биопечати модифицировали свои принтеры. Они отключили механизмы подачи бумаги и добавили пошаговые элеваторные платформы. Платформа могла двигаться вниз и вверх по оси Z. Печатали один слой, опускали платформу и печатали другой слой. Очень быстро биоинженеры перешли от рисования на плоском холсте к построению скульптур.

«Это было похоже на волшебство», — рассказал Джеймс Ю, исследователь института регенеративной медицины Wake Forest, разрабатывающий портативный принтер для создания печатной кожи пострадавшим от ожогов. — «Каждая рана отличается глубиной и они все разные. Нанеся области на карту, вы можете определить, сколько слоев клеток необходимо для подкожной ткани, равно как и для эпителия. С принтером вы можете доставить клетки более точно и аккуратно».

Ученые могут печатать, используя разные типы «чернил». Корнельский инженер Ход Липсон предложил другой тип ткани: хрящи. «Пространственный контроль размещения клеток никогда не был возможен в такой степени», — говорит он. — «Это открывает новые возможности».

Липсон и его коллеги решили напечатать мениск, C-форменный кусочек хряща, который соединяет колено и другие суставы. Команда использована CT-сканы для создания CAD-файла мениска и экстрагировала клетки из овцы, чтобы создать идентичный мениск.

Хотя первый мениск Липсона выглядел многообещающе, когда он показал его хирургам, которые оперируют колени, они сказали, что он слишком слаб, чтобы противостоять сопротивлению организма.

«Поскольку я не так близок к биологии, я думал просто: мы берем клетки, кладем их в правильное место, выращиваем и получаем мениск», — говорит Липсон. — «Но сделать мениск сложнее, чем просто выложить клетки. Настоящие мениски бьются каждый день, постоянно, двигаются и становятся жесткими. Тот факт, что они стукаются, очень важен в формировании мениска».

Принтер, который может задействовать нужные чернила, это только первый шаг. У клеток есть специфические требования в зависимости от того, какой тканью им предстоит стать. В случае мениска, возможно, придется создавать биореактор, который будет простукивать мениск или же использовать нагревание, свет или импульсы для того, чтобы ткани формировались в условиях стресса.

«В некоторых тканях, даже в простых, мы не знаем, что именно заставляет ткань формироваться должным образом. Вы можете собрать клетки сердечной ткани вместе, но где кнопка пуска?».

Большинство органов — сложные структуры с десятками типов клеток и сложных сосудов, эволюционировавших для выполнения специальных задач. Одна только печень выполняет более 500 функций. Как и машины, тела изнашиваются с течением времени, иногда совершенно неожиданно. Даже при том, что мы можем пользоваться благами трансплантации, донорские органы не могут идти в ногу со спросом. Поэтому как только инженеры-механики начали делать 3D-принтеры, инженеры по ткани стали пытаться вырастить органы в лабораториях.

Начали они с помощью выдавливания клеток в чашке Петри вручную. Потом, во главе с Энтони Атала в институте Wake Forest, исследователи начали высаживать эти клетки на искусственные леса. Леса, сделанные из биоразлагаемых полимеров или коллагена, обеспечивали временную матрицу для клеток, которые могли цепляться за них до тех пор, пока не стали бы достаточно прочными, чтобы держаться самостоятельно. Система работала замечательно: Атала успешно имплантировал первые органы, выращенные в лаборатории, семерым пациентам в Бостонском детском госпитале в период между 1999 и 2001 годами.

Вскоре, при помощи 3D-принтеров, леса стали строиться более качественно. Но ручное размещение клеток на них осталось трудоемким и сложным процессом. Мочевой пузырь можно сделать из двух типов клеток; для почек понадобится тридцать.

«При попытке внедрить сложные ткани, нет никакого способа точного размещения клеток таким образом, чтобы они стали родными тканевыми структурами», — говорит Ю. — «Руки — плохой способ доставки клеток».

В Wake Forest группы Ю и Атала построили биопринтеры, которые работают быстрее, чем модифицированные печатные принтеры, и могут работать с большим количеством типов клеток, в том числе со стволовыми, мускульными и сосудистыми. Они также разработали один принтер, который одним махом может создавать сложные леса; сегодня он используется для создания сложных ушей, носов и костей.

Леса обеспечивают тканям механическую стабильность и могут быть использованы для доставки генов и факторов роста в развивающиеся клетки. Но, как и в случае с полимерами, они могут доставлять чужеродные материалы в организм и вызывать воспаление. Типы клеток по-разному реагируют на материал лесов, и чем сложнее орган, тем сложнее будет его рамка — и тем сложнее предсказать, как будут мигрировать клетки вокруг него. В результате, не все ученые считают, что леса необходимы, в том числе Габор Форгакс, соучредитель Organovo и биолог в Миссурийском университете.

План Форгакса заключается в том, чтобы напечатать орган, состоящий исключительно из живых человеческих тканей, и дать им самоорганизоваться. «Магия», — говорит он, — «начинается после того, как закончится печать». В этом и заключается самое большое заблуждение о биопечати. Большинство людей думают, что конечный продукт — свеженапечатанный клеточный материал — еще не готов.

Как только исследователи разберутся с сосудистой системой, печатные органы станут лишь вопросом времени. В Миссури Форгакс изучал морфогенез — процесс, который определяет, как клетки образуют органы во время эмбрионального развития. Собирая клеточные совокупности — крошечные сферы с тысячами клеток — в круг, сотрудники лаборатории наблюдают за тем, как они сливаются и формируют новую структуру. Совокупности работают вместе для достижения одной цели. Каскад биологических связей растет, и клетки сливаются в крупную структуру.

Грант от Национального научного фонда позволил Форгаксу и его команде экспериментировать с биопринтерами, вместо того чтобы собирать совокупности вручную. Технология трансформировала исследования. «То, на что у нас уходили дни, теперь можно сделать в две минуты», — говорит он. Используя биопринтер, Форгакс убедился в том, что совокупности, содержащие разные типы клеток, отлично работают и без вмешательства человека.

Форгакс говорит, что инженерам не стоит размещать клетки там, где они должны быть в готовых органах. Они должны заложить основу из элементов таким образом, чтобы орган начал формироваться, как в эмбрионе. «Клетки знают, что делать, потому что они делали это в течение миллионов лет. Они узнали правила игры в ходе эволюции».

Другой ключевой момент лежит в распечатке клеточных агрегатов. «Вы никогда не построите расширенную биологическую структуру, орган или ткань, угнетая отдельные клетки», — говорит Форгакс. — «Ткань отлично организована, в соответствии с очень строгими правилами, в клеточные множества. Полумиллиметровая совокупность — это уже маленький кусочек ткани. Эти кусочки связываются вместе и обмениваются информацией».

Печать кровяных сосудов

С технической точки зрения, уже представляется возможным создать ткань, укладывая слои ячеек на оси Z. Ученые Organovo уже сделали это с клетками сердца; и когда они сплавились, они бились в унисон, как сердце. Биологически, однако, остается серьезное препятствие: орган должен жить. Ему нужна сеть кровяных сосудов, которые будут поставлять питательные вещества и кислород. Без этих основных функций клетки зачахнут и умрут.

Ученые Organovo сделали относительно надежную сосудистую систему путем печати наполнителя, вроде гидрогеля, между клетками ткани. Наполнитель позже извлекается, оставляя пустые каналы для клеток крови. Ибрагим Озболат, инженер-механик из университета Айовы, разработал биопринтер, который использует различные орудия в тандеме, чтобы одновременно создавать сосудистую сеть и клеточные структуры.

«Основная задача — это создать очень маленькие капилляры», — волосовидные кровеносные сосуды, связывающие крупные сосуды с клетками. Он предполагает, что этот вопрос разрешится в течение ближайших двух лет. Как только ученые смогут увеличивать размеры и сложность сосудистой системы, создать из биологических частей целый орган станет лишь вопросов времени.

Актер Брюс Уиллис пялится на посетителей, красуясь на борту машины в огромной пустой комнате Organovo. Несколько из 10 биопринтеров компании получили имена персонажей из фильма «Пятый элемент» 1997 года. В нескольких шагах от «Далласа» размером с полхолодильника находятся биопринтеры «Руби» и «Зорг», украшенные фотографиями Криса Такера и Гэри Олдмана, соответственно.

В фильме, который отражает 23 век, автоматизированная установка с двумя манипуляторами использует клетки отрубленной человеческой руки, чтобы напечатать и реанимировать целую женщину. Наука проходит долгий путь, чтобы хотя бы отдаленно приблизиться к этому подвигу, и вполне может никогда не дойти до конца. Однако важной вехой стала разработка подходящих инструментов, с помощью которых можно визуализировать и смоделировать весь процесс.

Напечатанные образцы кожи

Чего не хватает биопринтерам — и что обеспечит следующий прорыв в этой сфере — сложное биологическое программное обеспечение. В случае с неодушевленным объектом — кофейной чашкой — 3D-сканер может создать CAD-файл в минуту и загрузить его в 3D-принтер. Но в медицине нет аналога этого сканера.

«МРТ не покажет вам, где находятся клетки», — говорит Липсон. — «Мы буквально бредем в темноте по чертежам. Это полбеды. Нет никакого «фотошопа» для перемещения клеток. И это не совпадение. Для этого нужно программное обеспечение. Вы не можете сделать программную модель печени. Это сделать сложнее, чем модель реактивного самолета».

Почувствовав, куда дует ветер, Autodesk объединилась с Organovo для разработки CAD-программ, которые могут быть применимы в биопечати. «Область, которую мы исследуем, необязательно будет иметь под собой экономическую базу, но она может появиться в ближайшие годы», — говорит Карлос Ольгвин, глава Bio/Nano/Programmable Matter Group Autodesk.

В качестве первого шага, Autodesk планирует создать современную CAD-оболочку, чтобы поспособствовать процессу конструирования. В конце концов, целью компании является интеграция математического инструмента, который будет описывать самосборку и другие клеточные процессы в программном обеспечении биопечати. В апреле команда Ольгвина выпустила Project Cyborg, веб-ориентированную платформу, которая будет заниматься молекулярным моделированием на наноуровне, а также симулировать клеточную биологию. В конечном счете, исследователи хотят быть в состоянии проектировать клеточные совокупности на цифровом уровне, нажимая Enter, и спустя секунды видеть, что нужно изменить, а что останется в конце.

«В очень короткие сроки мы собираемся значительно сократить время, которое в среднем уходит на процесс биопечати. Но в среднесрочной перспективе нас ждут куда более интересные вещи».

Первым биологическим продуктом Organovo будет ткань печени для тестирования препаратов. Каждый год фармацевтическая промышленность тратит на это более 39 миллиардов долларов. По статистике, токсическое поражение печени является наиболее распространенной причиной того, почему лекарства не проходят клинические испытания, а также уходят с рынка даже после одобрения. До сих пор нет никаких надежных способов оценить то, как препарат влияет на печень человека, пока он не будет принят — и испытания на животных особо не помогут.

«Есть несколько довольно существенных различий между животными вроде крыс и людей», — говорит Преснелл. — «Вы можете получить прекрасный ответ от крысы. А в реальности людям будет не очень хорошо».

Биопринтеры могли бы создавать органы с опухолями, чтобы хирурги могли практиковаться. В Стэнфорде исследователи пытались обойти эту проблему путем селекции мышей с печенью из человеческих клеток. Исследования показали, что мыши помогли выяснить, как хорошо препарат для лечения гепатита C будет усваиваться людьми. Ученые из MIT построили миниатюрную модель печени, используя тот же способ литографии, который помогает наложить медные провода на компьютерные чипы. Проблема в том, что такие структуры созданы из нескольких толстых слоев клеток, что ограничивает сложность вопросов, на которые могут ответить ученые.

В следующем году Organovo начнет продажу образцов печени — пластинок наподобие чашки Петри, содержащих клетки печени, организованные в трехмерные структуры от 200 до 500 микрон толщиной (в 2-5 раз толще человеческого волоса). Потенциал рынка огромен. Каждый препарат, который принимается внутрь, вне зависимости от того, болеутоляющий он, противовоспалительный или новое лекарство от рака, должен пройти тест на токсичность для печени.

«Обычно люди делают так: очищают химикаты, принимают препарат, добавляют его к клеткам, смотрят на реакцию, анализируют, возможно, дают животным, а потом уже людям», — говорит Ли Кронин, химик из университета Глазго. — «Вместо того, чтобы делать образцы из пластика, мы распечатаем живой кусочек печени и посмотрим за реакцией в реальном времени. Вот это будет интересно».

Если биопечатные образцы будут помогать фармацевтам получать лучшие данные, ускорится вся лекарственная промышленность. Более того, уменьшится потребность в испытаниях на животных.

Целью Озболата в университете Айовы является печать ткани поджелудочной железы для лечения. Она может состоять только из эндокринных клеток, способных продуцировать инсулин. Будучи имплантированной людям, такая ткань могла бы регулировать уровень сахара в крови и лечить диабет I типа.

Биопринтеры могут оказаться бесценными для медицинских школ. Студенты тренируются на трупах, но когда речь доходит до процедур вроде вырезания раковых опухолей, трупы особо не помогут. Вместо того чтобы печатать здоровую ткань, биопринтеры могли бы создавать органы с опухолями или другими дефектами, подходящими под конкретные задачи практикующихся хирургов. На них же хирурги могли бы практиковаться перед походом в операционную.

Вообще, трансплантация рабочих органов могла бы полностью изменить положение дел на медицинском поприще. Изменить жизнь самым коренным образом. В настоящее время в мире есть огромное количество людей, стоящих в очереди по поиску донора. И очередь постоянно растет. И дело не в том, что нет спроса. Дело в том, что найти подходящего партнера сложно. Печатные органы, выращенные из клеток собственного тела пациента, могли бы решить этот вопрос идеально.

Возможно, говорят ученые, биопринтеры могли бы позволить создание бионических органов — частей тела, которые не просто смогут восстановить, но и расширить способности человека. С этой целью исследователи из Принстонского университета экспериментируют с электроникой в интеграции с биопечатью. Ранее ученые уже создали ухо, включающее наночастицы серебра, образующие спиральную антенну. Такая система может подобрать радиочастоты за пределами человеческого слуха. Аналогичным образом инженеры могут внедрить и другой полезный прибор в любую часть человеческого тела — от кардиостимулятора до счетчика пульса.

Биопринтеры уже демонстрируют замечательное мастерство биологии и инженерии. Машина просто стала еще одним инструментом, который помогает человеку. Принтер может внести посильную лепту. Может поставить куски человека на место. Но, как отмечал Форгакс, никто не знает, почему эти куски делают то, что делают. Только жизнь знает. Пока что.

Применение 3D-печати в производстве


Большинство людей думают, что 3D-печать можно использовать только для прототипирования или макетирования, но не для производства конечных изделий. Другими словами, 3D-принтеры не все воспринимают как устройства для серийного производства деталей. И, до недавнего времени, это было верное утверждение.

Однако, есть такие ситуации, при которых наиболее предпочтительным и экономически эффективным методом производства будет именно 3D-печать (здесь и далее FDM-печать).

Из всех распространенных методов для производства пластиковых изделий, 3D-печать имеет свой собственный уникальный набор преимуществ и недостатков.

Печать на 3D-принтере позволяет максимально точно подобрать параметры изделия и отлично подходит для изготовления небольшой партии. 3D-печать позволяет делать детали со сложной геометрией и структурой, именно такие, какими они были задуманы, без оптимизаций под оснастку и каких-либо дополнительных затрат. Эта технология имеет максимальную гибкость изменения продукта после начала серийного производства, и опять же, без затрат. Только представьте, вы запустили на производстве партию изделий и в процессе изготовления выявили недостаток конструкции изделия. Традиционным способом изготовления, например, литье под давлением, потребовалось бы останавливать производство, дорабатывать всю оснастку, а затем запускать процесс по новой. Что же касается 3D-печати, то в данном случае, нужно всего лишь внести изменения в цифровую модель и тут же продолжить печать.

Все понимают, что печать единичных изделий на принтере просто незаменима ни одной из традиционных технологий. Если же рассматривать изготовление очень больших партий деталей, измеряемых сотнями или тысячами единиц, то чаша весов перевешивает в сторону традиционных способов изготовления серийной продукции, главным образом из-за экономической составляющей. Такой способ производства как литье под давлением будет экономически более выгоден при изготовлении 1000 и более изделий. Если посмотреть на диаграмму, которую мы подготовили для наглядности, то можно увидеть зависимость стоимости производимых шахматных фигур от размера партии при литье под давлением и печати на FDM-принтере.

Серийная 3D-печать. Данные, приведенные в диаграмме, усредненные и не являются точным расчетом.

Как вы видите, стоимость производства деталей на 3D-принтере всегда постоянна. При литье под давлением, стоимость оснастки, закладываемая в изделие, делает единичные партии экономически не выгодными, тогда как в больших партиях себестоимость единицы продукции получается ниже, чем при FDM-печати.

Можно привести несколько примеров, когда изготовление больших партий изделий на 3D-принтере было единственно возможным решением.

В 2012 году американский предприниматель Брук Драмм создал недорогой 3D-принтер Original Printrbot и разместил свой проект на Kickstarter, что позволило ему собрать более $ 830 000 от 1 800 спонсоров. Этих средств должно было хватить на создание около 1 200 комплектов запчастей PrintrBot. При этом, каждый набор содержал всего 22 шт. ​​ пластмассовых деталей, 16 из которых являлись уникальными.

Для поставленной задачи Бруку необходимо было сделать огромное количество деталей, но традиционные способы изготовления не могли справиться с этой задачей. Если бы он использовал литье под давлением, то это потребовало бы создать большие и очень сложные формы для литья, а значит, понести большие финансовые затраты. В то же время, такая технология имеет ряд ограничений, что не позволило бы Бруку сделать некоторые очень сложные элементы.

Аналогичная ситуация с применением ЧПУ станков с высокой степенью детализации. Детали, выполненные на ЧПУ стоили бы целое состояние.

Выход был найден легко. Детали Printrbot были выполнены на 3D-принтере. Он использовал свой принтер, чтобы создать детали для 10 принтеров. Затем, собрав 10 принтеров, он использовал их одновременно для печати всей партии деталей. Такую мини фабрику он назвал «bot farm».

При цене $ 500 за один Printrbot, его мини фабрика обошлась в сумму около $ 5000. Это конечно не малая сумма для небольшого предпринимателя, но, когда он закончил их использовать для производства деталей, просто продал их.

Мастер Йода рекомендует:  5 ключевых вопросов для Javascript-разработчика

Таким образом, использование нескольких FDM 3D-принтеров было действительно лучшим способом производства, чтобы изготовить набор деталей в промышленных объемах. Еще одним вариантом применения нескольких FDM-принтеров одновременно может быть ситуация, когда требуется ускорить печать одного большого задания, разделив его на несколько параллельно работающих машин.

Рассмотрим еще один пример применения так называемых ферм 3D-принтеров. Компания Robohand из США использует одновременно 50 FDM-принтеров Makerbot Replicator для печати изделий. Robohand создает функциональные анатомические манипуляторы, которые выступают недорогой альтернативой стандартным протезам для тех, кто остро в них нуждается.

3D-печать на нескольких FDM-принтеров идеально подходит для такого производства, поскольку позволяет сделать много деталей, сохраняя при этом способность настроить каждый элемент манипулятора под особенности конкретного пользователя.

В отечественном производстве 3D-принтеры до сих пор применяются крайне ограниченно. Причина этой проблемы в том, что в России очень мало специалистов в области аддитивных технологий. Тем не менее, в последнее время отмечается рост интереса к 3D-оборудованию со стороны промышленных предприятий. Будем надеяться, что вскоре и на наших предприятиях, по примеру запада, можно будет увидеть массовое применение 3D-принтеров в производстве серийных продуктов.

Руководство по быстрому прототипированию для разработки продукта

Введение

Быстрое прототипирование помогает компаниям превращать идеи в реалистичные доказательства концепции, переводит эти концепции в прототипы высокой точности, которые выглядят и работают как конечные продукты, и направляет продукты с помощью серии этапов валидации в сторону массового производства. Благодаря быстрому прототипированию дизайнеры и инженеры могут создавать прототипы непосредственно из CAD быстрее, чем когда-либо прежде, и выполнять быстрые и частые пересмотры своих проектов на основе реальных испытаний и обратной связи.

Из этого документа Вы узнаете, как быстрое прототипирование вписывается в процесс разработки продукта, о его применениях и о том, какие инструменты для быстрого создания прототипов доступны для современных разработчиков продуктов.
Скачать подробное руководство

Что такое быстрое прототипирование?

Быстрое прототипирование — это группа методов, используемых для быстрой сборки масштабной модели физической детали или сборки с использованием данных трехмерного автоматизированного проектирования (CAD). Поскольку эти части или сборки обычно строятся с использованием аддитивных методов, в отличие от традиционных методов вычитания, этот термин становится синонимом аддитивного производства и 3D- печати.

Аддитивное производство является естественным выбором для прототипирования. Оно обеспечивает практически неограниченную свободу форм, не требует инструментов и может производить детали со свойствами, которые точно соответствуют различным материалам, изготовленным с использованием традиционных методов производства. Технологии 3D-печати существуют с 1980-х годов, но их высокая стоимость и сложность в основном ограничены для крупных корпораций или вынуждают небольшие компании передавать на аутсорсинг производство на специализированные услуги, ожидая неделями между итерациями.

Появление настольной и стендовой 3D-печати изменило эту ситуацию и вдохновило на применение без малейших признаков прекращения этого процесса. Благодаря внутренней 3D-печати инженеры и дизайнеры могут быстро выполнять итерацию между цифровыми проектами и физическими прототипами. Теперь можно создавать прототипы в течение дня и выполнять быстрые итерации дизайна, размера, формы или сборки на основе результатов реального тестирования и анализа. В конечном счете, быстрое прототипирование помогает компаниям выводить лучшие продукты на рынок быстрее, чем их конкуренты.

Используя 3D-печать, дизайнеры могут быстро переключаться между цифровыми проектами и физическими прототипами и быстрее получать продукцию.

Зачем необходимо быстрое прототипирование?

РЕАЛИЗОВЫВАЙТЕ И ИССЛЕДУЙТЕ КОНЦЕПЦИИ БЫСТРЕЕ

Быстрое прототипирование выдвигает первоначальные идеи в исследованиях с низким уровнем риска, которые мгновенно выглядят как настоящие продукты. Это позволяет дизайнерам выйти за рамки виртуальной визуализации, упрощая понимание внешнего вида и сопоставляя концепции рядом друг с другом.

ЭФФЕКТИВНЫЙ ОБМЕН ИДЕЯМИ

Физические модели дают разработчикам возможность поделиться своими идеями с коллегами, клиентами и сотрудниками, чтобы передать идеи способами, которые невозможно использовать, просто визуализируя рисунки на экране. Быстрое прототипирование облегчает четкую и действенную обратную связь, которая необходима разработчикам для уточнения и улучшения их дизайна.

ИТЕРАТИВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МГНОВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Дизайн всегда является итеративным процессом, требующим нескольких раундов тестирования, оценки и уточнения перед тем, как превратиться в конечный продукт. Быстрое прототипирование с использованием 3D-печати позволяет гибко создавать более реалистичные прототипы, быстрее и мгновенно внедрять изменения, улучшая этот важный процесс проб и ошибок.

Последовательные итерации Sutrue, автоматизированного хирургического сшивателя, прототипированного на SLA принтерах Formlabs.

Хорошая модель — это 24-часовой цикл проектирования: проектирование во время работы, 3D-печать деталей за одну ночь, очистка и проверка на следующий день, корректировка дизайна, а затем повторение.

ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ И ДЕНЕГ

При использовании 3D-печати нет необходимости в дорогостоящих инструментах и настройках; одно и то же оборудование может использоваться для создания различных геометрий. Собственное прототипирование устраняет значительные затраты и сокращает время, связанные с аутсорсингом.

ТЕСТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И МИНИМИЗАЦИЯ НЕДОСТАТКОВ ДИЗАЙНА

В дизайне и изготовлении изделий раннее обнаружение и устранение недостатков дизайна могут помочь компаниям избежать дорогостоящих изменений дизайна и изменений инструментария в будущем.

Быстрое прототипирование позволяет инженерам тщательно тестировать прототипы, которые выглядят и работают как конечные продукты, снижая риск проблем с удобством использования и технологичностью, прежде чем переходить к производству.

Применение быстрого прототипирования

Благодаря множеству доступных технологий и материалов, быстрое прототипирование с использованием 3D- печати поддерживает дизайнеров и инженеров в разработке продуктов, начиная от первоначальных концептуальных моделей до проектирования, валидации и производства.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ

Концептуальные модели или прототипы доказательной концепции (POC) помогают разработчикам продуктов обосновывать идеи и предположения и проверять жизнеспособность продукта. Модели физической концепции могут продемонстрировать идею заинтересованным сторонам, создать дискуссию и ускорить принятие или отклонение решений с помощью исследований концепции с низким риском.

Ключом к успешному моделированию концепции является скорость; дизайнеры должны создавать множество идей, прежде чем строить и оценивать физические модели. На этом этапе удобство и качество имеют меньшее значение, и команды максимально полагаются на готовые детали.


3D-принтеры — идеальные инструменты для поддержки концептуального моделирования. Они обеспечивают непревзойденное время обработки, чтобы преобразовать компьютерный файл в физический прототип, что позволяет дизайнерам быстрее тестировать больше концепций. В отличие от большинства инструментов для мастерских и производства, настольные 3D-принтеры удобны для офиса, что избавляет от необходимости выделять специальное отдельное пространство.

Дизайнеры швейцарской дизайнерской и консалтинговой студии Panter&Tourron использовали SLA 3D-печать для перехода от концепции к витрине за две недели.

Производитель камеры для дайвинга Paralenz использовал 3D-печать, чтобы создать реалистичные прототипы, которые выдерживали тестирование на глубине более 200 метров ниже уровня моря.

Когда продукт переходит на последующие этапы, детали становятся все более важными.

3D-печать позволяет инженерам создавать высокоточные прототипы, которые точно представляют конечный продукт. Это упрощает проверку дизайна, пригодности, функциональности и технологичности, до инвестиций в дорогостоящие инструменты и перехода к производству, когда время и затраты на внесение изменений станут все более высокими.

Усовершенствованные материалы для 3D-печати могут точно соответствовать характеристикам внешнего вида, ощущениям и материалам деталей, изготовленных с использованием традиционных производственных процессов, таких как литье под давлением. Различные материалы могут моделировать детали с тонкой детализацией и текстурами, гладкие и низкофрикционные поверхности, жесткие и прочные корпуса или мягкие и прозрачные компоненты. 3D-печатные детали могут быть обработаны вторичными процессами, такими как шлифование, полировка, покраска или гальванизация, чтобы воспроизвести любой визуальный атрибут конечной детали, а также быть обработанными для создания сборок из нескольких деталей и материалов.

Инженерные прототипы требуют обширного функционального тестирования, чтобы увидеть, как деталь или сборка будут работать при воздействии нагрузок и использовании в полевых условиях. 3D-печать предлагает технические пластмассы для высокопроизводительных прототипов, которые могут выдерживать тепловые, химические и механические нагрузки. Эта технология также обеспечивает эффективное решение для создания пользовательских тестовых объектов с целью упрощения функционального тестирования и сертификации путем сбора согласованных данных.

Инженеры Wohlers создали реалистичный прототип влагомера из нескольких материалов с жестким корпусом и мягкими сенсорными кнопками

3D-печатные монтажные приспособления на автоматизированной производственной линии в Pankl Racing Systems.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА И ПРОИЗВОДСТВО

Наличие отличного прототипа — это только половина задачи; дизайн должен быть неоднократно проверен и быть экономически целесообразным, чтобы стать успешным конечным продуктом. Проектирование с учетом технологических требований (DFM) уравновешивает эстетику и функциональность конструкции, сохраняя при этом требования конечного продукта. DFM облегчает производственный процесс для снижения производственных издержек и поддержания стоимости детали ниже требуемого уровня.

Быстрое прототипирование позволяет инженерам создавать малосерийные партии, одноразовые пользовательские решения и подсборки для проектирования и сборки для проверки дизайна (EVT иDVT) и технологичности.

3D-печать упрощает проверку допусков с учетом фактического производственного процесса и проведение комплексных внутренних и полевых испытаний перед переходом к массовому производству. 3D-печатные детали также поддерживают производство, наряду с инструментами прототипирования, формами, монтажными и установочными приспособлениями для производственной линии.

При исопльзовании 3D-печати дизайн не должен заканчиваться, когда начинается производство. Средства быстрого прототипирования позволяют дизайнерам и инженерам постоянно совершенствовать продукты и быстро и эффективно реагировать на проблемы на линиях с монтажными и установочными приспособлениями, которые улучшают процессы сборки или контроль качества.

Инструменты быстрого создания прототипа: FDM / SLA / SLS

В течение последних нескольких лет 3D-принтеры с высоким разрешением стали более доступными, более простыми в использовании и более надежными. В результате технология теперь доступна для большего количества предприятий, но выбор между различными конкурирующими решениями 3D-печати может быть затруднен.

Какая технология подходит для Вашего конкретного приложения? Какие материалы доступны? Какое оборудование и обучение Вам нужно для начала? Что насчет затрат и отдачи от инвестиций?

Далее мы рассмотрим три наиболее распространенные технологии для 3D-печати пластиков: моделирование методом наплавления (FDM), стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS)

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ НАПЛАВЛЕНИЯ (FDM)

Моделирование методом наплавления является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, вызванной появлением любительских 3D-принтеров. FDM 3D-принтеры создают детали путем плавления и экструдирования термопластичной нити, которую печатная головка закладывает слоями в области сборки.

FDM работает с рядом стандартных термопластов, таких как АБС, ПЛА их различные смеси. Этот метод хорошо подходит для базовых концептуальных моделей, а также для быстрого и недорогого прототипирования простых деталей, таких как детали, которые обычно могут быть обработаны.

FDM имеет самые низкие разрешение и точность по сравнению с SLA или SLS и не является лучшим вариантом для печати сложных конструкций или деталей со сложными объектами. Высококачественная отделка может быть получена путем химического и механического полирования. Промышленные 3D-принтеры FDM используют растворимые опоры для смягчения некоторых из этих проблем и предлагают более широкий спектр технических термопластов, но они также имеют высокую цену.

СТЕРЕОЛИТОГРАФИЯ (SLA)

Стереолитография была первой в мире технологией 3D- печати, изобретенной в начале 1970-х годов и до сих пор является одной из самых популярных технологий для профессионалов. SLA использует лазер для отверждения жидкого полимера в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией.

Детали SLA имеют наивысшее разрешение и точность, самые четкие детали и гладкую поверхность среди всех технологий пластиковой 3D-печати, но основное преимущество технологии SLA заключается в ее универсальности. Изготовители материалов создали инновационные составы полимеров SLA с широким спектром оптических, механических и тепловых свойств, в соответствии со стандартными, инженерными и промышленными термопластами.

SLA — отличный вариант для очень подробных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, таких как формы, шаблоны и функциональные детали. SLA широко используется в различных отраслях промышленности от проектирования и дизайна продукции до производства, стоматологии, ювелирных изделий, моделирования и образования.

Запросите бесплатный образец детали и самостоятельно оцените качество SLA

СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЕКАНИЕ (SLS)

Селективное лазерное спекание является наиболее распространенной технологией производства присадок для промышленного применения.

3D-принтеры SLS используют мощный лазер для спекания мелких частиц полимерного порошка. Неиспользованный порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специализированных опорных конструкциях.

Это делает SLS идеальной технологией для сложных геометрий, включая внутренние объекты, подрезы, тонкие стенки и негативные объекты. Детали, изготовленные с использованием SLS-печати, имеют отличные механические характеристики, прочность которых напоминает детали, изготовленные методом литья под давлением.

Наиболее распространенным материалом для селективного лазерного спекания является нейлон, популярный инженерный термопластик с превосходными механическими свойствами.

Нейлон легкий, прочный и гибкий, а также устойчивый к ударам, химикатам, теплу, ультрафиолетовому излучению, воде и грязи.

Сочетание низких затрат на партию, высокой производительности и установленных материалов делают SLS популярным выбором среди инженеров для функционального прототипирования и экономичной альтернативой литьевому формованию для производства с ограниченным тиражом или параллельного производства.

Детали FDM имеют видимые линии слоев и могут показывать неточности вокруг сложных функций. Этот пример был напечатан на промышленном 3D- принтере Stratasys uPrint с растворимыми носителями (цена на машину начиналась от 15900 долларов США).

Детали SLA имеют острые края, гладкую поверхность и минимальные видимые линии слоев. В этом примере деталь была напечатана на Formlabs Form 2 настольном SLA 3D-принтере (цена начинается с $3 499).

Детали SLS имеют слегка шероховатую поверхность, но почти не имеют видимых линий слоев. В этом примере деталь была напечатана на Formlabs Fuse 1 настольном SLS 3D-принтере (цена начинается с 9 999 долларов США).

СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ FDM, SLA, И SLS

Каждая технология 3D-печати имеет свои сильные и слабые стороны и требования и подходит для различных приложений и бизнеса. В следующей таблице приведены некоторые ключевые характеристики и соображения.

Моделирование методом наплавленияFDM СтереолитографияSLA Селективное лазерное спеканиеSLS
Разрешение
Точность
Обработка поверхности
Пропускная способность
Сложные дизайны
Простота использования
Плюсы СкоростьНизкозатратные потребительские машины и материалы Высокая стоимость Высокая точность Гладкая поверхностьРазнообразие функциональных применений Крепкие функциональные детали Свобода дизайнаНет необходимости в опорных конструкциях
Минусы Низкая точность Низкие деталиОграниченная совместимость дизайна Средний объем построенияЧувствительность к длительному воздействию УФ-излучения Грубая поверхностьОграниченные варианты материала
Применения Недорогое быстрое прототипирование Основные концептуальные модели Функциональное прототипирование Стоматологические примененияПрототипирование и литье ювелирных изделий Моделирование Функциональное прототипированиеМалосерийное, опытное или индивидуальное производство
Объем печати До 200 x 200 x 300 мм (настольные 3D-принтеры) До 145 x 145 x 175 мм (настольные 3D- принтеры) До 165 x 165 x 320 мм (стендовые 3D-принтеры)
Материалы Стандартные термопласты, таких как ABS, PLA и их различные смеси. Различные полимеры (термореактивные пластмассы) Стандартные, технические (АБС- подобные, ПП-подобные, гибкие,жаропрочные), литьевые, стоматологические и медицинские (биосовместимые) Инженерные термопластики Nylon 11, Nylon 12 и их композиты
Обучение Незначительное обучение по установке, эксплуатации машины и отделке ; умеренная подготовка по обслуживанию «Подключи и работай». Незначительное обучение по установке, обслуживанию, эксплуатации машины и отделке Среднее по объему обучение по установке, обслуживанию, эксплуатации машины и отделке
Объект — требования Кондиционированная среда или, предпочтительно, индивидуальная вентиляция для настольных машин. Настольные машины подходят для офисной среды Рабочая среда с умеренными требованиями к пространству для стендовых систем
Вспомогательное оборудование Система удаления опор для машин с растворимыми носителями (опционально автоматизированная), отделочные инструменты Станция пост-отверждения, моечная станция (опционально автоматическая), отделочные инструменты Станция пост-обработки для очистки деталей и восстановления материала

ЗАТРАТЫ И ВОЗВРАТ ИНВЕСТИЦИЙ

В конечном счете, Вы должны выбрать технологию, которая имеет наибольший смысл для Вашего бизнеса.

В последние годы цены значительно снизились, и сегодня все три технологии доступны в компактных, доступных по цене системах.

Расчет затрат не заканчивается первоначальными расходами на оборудование. Материальные и трудовые затраты оказывают существенное влияние на стоимость каждой детали в зависимости от приложения и Ваших производственных потребностей.

Ниже приводится подробная разбивка по технологиям:


Моделирование методом наплавленияFDM Стереолитография SLA Селективное лазерное спекание SLS
Стоимость оборудования Настольные принтеры среднего ценового диапазона начинаются от 2000 долл. США, а промышленные системы — от 15 000 долл. США Профессиональные настольные принтеры начинаются от 3500 долларов США, а крупномасштабные промышленные машины доступны от 80 000 долларов США Стендовые системы начинаются от 10 000 долл. США, а промышленные принтеры — от 100 000 долл. США
Стоимость материала $ 50- $ 150 / кг для большинства стандартных и технических нитей и $ 100-200 / кг для вспомогательных материалов $ 149- $ 200 / л для большинства стандартных и инженерных полимеров $ 100 / кг для нейлона. SLS не требует опорных структур, и неиспользованный порошок можно использовать повторно, что снижает материальные затраты.
Потребности в рабочей силе Ручное удаление опор (может быть в основном автоматизировано дляпромышленных систем с растворимыми опорами). Для качественной отделки требуется длительная постобработка. Прмоывка и последующее отверждение (могут быть в основном автоматизированы)Простая пост-обработка для удаления следов опор. Простая очистка для удаления избыточного порошка.

Контакты

Официальный дистрибьютор Formlabs в России и странах таможенного союза — iGo3D Russia.

Физический адрес: 109380 Москва, ул. Ставропольская, 84, строение 1

ЦАТ: Промышленные 3D-печать и 3D-сканирование в России

Продолжаем рассказывать о темах предстоящей конференции Top 3D Expo 2020.

Из этого выпуска вы узнаете о Центре аддитивных технологий в Воронеже — как он появился, чем занимается и чем интересен, и о теме выступления его главы Алексея Мазалова.

Небольшой спойлер: ЦАТ предоставляет предприятиям услуги из сферы аддитивных технологий и цифрового производства — 3D-печать, в том числе и металлом, 3D-сканирование и разработка моделей и многое другое. Подробнее читайте дальше.

Алексей Мазалов

Алексей Мазалов окончил Аэрокосмический факультет МГТУ им. Н. Э. Баумана в 2013 году и Экономический факультет РосНОУ в 2020. С 2013 года возглавляет и развивает проект воронежского Центра аддитивных технологий в должности генерального директора.

Тема выступления

Тема доклада: «Применение аддитивных технологий для решения задач промышленных предприятий».

Речь пойдет о системах 3D-печати для промышленности, которые используются АО «Центр Аддитивных Технологий». Прежде всего это SLS, SLM, вакуумное литье и 3D-сканирование для предварительной оценки и пост-верификации деталей.

Приходите на Top 3D Expo и узнайте намного больше.

О компании ЦАТ

АО «Центр технологической компетенции аддитивных технологий», он же “Центр аддитивных технологий” — проект государственно-частного партнерства, реализация которого началась в 2013 году.

В ЦАТ представлено и работает на благо клиентов оборудование таких известных производителей, как 3D Systems, Stratasys, SLM, EOS и многих других.

Сейчас это один из крупнейших в России эксплуатантов промышленных 3D-принтеров. В компании работают более 12 систем, и более десяти из них — 3D-принтеры, печатающие всевозможными материалами. Также имеется промышленный 3D-сканер и система вакуумного литья.

На предприятии два производственных блока, один из них — блок оказания услуг.

Услуги ЦАТ

Спектр услуг предоставляемых воронежским ЦАТ довольно широк, и в него входит 3D-печать большинством применяемых для нее материалов, включая фотополимеры и металл.

Второй производственный блок ЦАТ собирает настольные 3D-принтеры собственной разработки.

3D-принтеры ЦАТ

Компания разрабатывает, производит и поставляет FDM-принтеры собственного изготовления.

Это максимально простые в изучении и работе принтеры. Альфа 1 — принтер начального уровня.

Альфа 1

  • Закрытый акриловый корпус
  • Подогреваемый стол
  • Скорость печати: 50 мм/с
  • Минимальная толщина слоя: 0,03 мм
  • Максимальная толщина слоя: 0,3 мм
  • Точность позиционирования X/Y: 4 микрона
  • Точность позиционирования Z: 10 микрон
  • Область печати: 190х190х150 мм
  • Автокалибровка по 9 точкам
  • Цена: 65 000 рублей

Конструктивно несложный и простой в изучении 3D-принтер, предназначеный для обучения и хоббийной печати.

Альфа 2

  • Закрытый алюминиевый жесткий корпус
  • Два экструдера
  • Автокалибровка по 9 точкам
  • Точность позиционирования Х/Y: 4 микрон
  • Точность позиционирования Z: 10 микрон
  • Толщина слоя: 30-300 микрон
  • Диаметр сопла: 0.2-1.0 мм
  • Рабочая температура стола: 0 – 105 С°; сопла 0 – 280 С°
  • Разрешение печати: 30-300 микрон
  • Область построения: 250х250х250 мм
  • Цена: 160 000 рублей

Используемое оборудование

В ЦАТ представлены 3D-принтеры печатающие по технологии технологией SLM — выборочного лазерного сплавления, такие как 3D Systems ProX 100 с рабочей камерой 100 х 100 х 80 мм.

Также работают системы компании SLM — два экземпляра модели 280HL.

Образцы принтов из металла изготовлены из отечественных порошков. Это серьезно экономит средства в эксплуатации, так как отечественные материалы значительно доступнее и по цене, и возможности быстрой закупки и поставки.

Металлические порошки для 3D-печати металлом поставляют АО «Полема», ОАО «ВИЛС», ВНИИ «ВИАМ», НИТУ «МИСиС» и «Русал».

Основные клиенты ЦАТ по этому профилю — крупные предприятия из госкорпораций, такие как Ростех или Роскосмос.

Помимо отечественных сталей и сплавов, в ЦАТ применяют и импортные, производства Германии, Англии и Китая.

SLM ценится заа способность производить изделия сложной конфигурации с высокими механическими характеристиками быстро и без создания оснастки, а многие SLM-печатные детали невозможно создать традиционными методами.

Конструкторско-технологическая служба

На предприятии работает конструкторско-технологическая служба, где базируются инженеры, конструкторы и операторы производственных систем.

Процесс сканирования отливки.

Это мелкосерийный заказ одного из промышленных предприятий Воронежа.

Доставленную от заказчика отливку обработали механически, сканировали и сравнили с цифровой моделью — так происходит проверка качества изготовления детали. После этого создается карта отклонений и передается заказчику, чтобы учесть их при производстве новой детали.

Полиамидная машина EOS


Полиамидный 3D-принтер производит детали методом лазерного спекания. Строящаяся деталь, в процессе 3D-печати, находится в объеме заполненном сырьем, то есть не спеченным порошком, что дает возможность печатать модели сложной геометрии без поддержек и во всем доступном рабочем объеме, независимо от размеров и расположения каждой детали.

Принтер печатает как чистым PA 12, так и смешанным с упрочняющими или красящими наполнителями — пигментом, алюминием, стеклом, карбоном.

Применение наполненных полиамидов позволяет создавать детали из спеченных дисперсных композитов, что дает им повышенные физические характеристики.

Для печати выжигаемых моделей для литья используются материалы на основе полистирола.

ProJet 660Pro

В парке оборудования ЦАТ два ProJet 660Pro, печатающих по технологии полноцветной 3D-печати 3DP.

Технология позволяет быстро и точно создавать цветные макеты и отдельные детали.

Stratasys Connex500

Промышленный SLA-принтер. Система работающая с жидкими фотополимерами отверждаемыми ультрафиолетом. В нем установлены две мощные УФ-лампы. Одна из самых точных систем.

Толщина слоя — до 16 мкм. Обширный перечень применяемых материалов, в том числе и, например, механически подобных резине и ABS. За одну операцию можно изготовить функциональный прототип для проверки эргономики, конструктива, собираемости.

Помогает определить целесообразность заказа дорогостоящего металлического прототипа. Также применяется для изготовления высокоточных мастер-моделей для литья в силикон.

EnvisionTec Perfactory 4 Mini

Небольшой высокоточный фотополимерник с технологией DLP. Здесь вы видите изготовленный комплект выжигаемых мастер-моделей для последующего создания форм и литья металлом.

EnvisionTec Ultra 3SP

Еще одна фотополимерная машина. Отличается большей областью построения, позволяющей изготавливать больше различных прототипов и моделей для литья. На выходе получаются гладкие софт-тач поверхности. Часто применяется для изготовления оснастки для формовки элайнеров — корректирующих кап, применяемых в ортодонтии для исправления прикуса. Также аппарат используется для изготовления мастер-моделей для вакуумного литья.

Вакуумное литье

В парке оборудования ЦАТ имеется аппаратура для вакуумного литья в силикон.

Система вакуумного литья напрямую не относится к аддитивным технологиям, но в большой степени работает с ними в связке, существенно расширяя возможности Центра.

С помощью этой системы можно быстро изготавливать небольшие партии полимерных изделий для конечного использования, в том числе и сложной конфигурации.

Применяется большое количество различных материалов для литья.

Возможно создание очень сложных форм. Один из самых интересных заказов — корпус электронного устройства, дистанционного пульта для управления спецтехникой, который отливался в данную форму.

Литье заказывает очень широкий перечень клиентов. Нам пришлось открыть вторую смену по вакуумному литью. Основные заказчики — малый и средний бизнес, приборостроители, автопром, крупные предприятия.

Образцы выполненных заказов

Фото деталей, созданных в Центре аддитивного производства на для заказчиков.

Материалы выставки

Видеоматериалы, которые будут сняты на предстоящей выставке конференции Top 3D Expo 2020, будут доступны только владельцам билетов класса Business и VIP.

Спешите зарегистрироваться и приходите, будет много интересного.

Если вы не можете посетить выставку, но хотите быть в курсе последних новинок аддитивного и цифрового производства, приобретайте билет класса Business и получите эксклюзивные видеоматериалы Top 3D Expo, включающие выступления приглашенных экспертов.

По другим каналам записи выступлений распространяться не будут.

Две трети из ста ведущих промышленных компаний уже используют 3D-печать

Многие любители 3D-печати могут отметить, что за последний год технологии в этой области значительно ушли вперед. Новые компании и технологические инновации появляются почти каждый день, и многие промышленные гиганты также экспериментируют с технологиями 3D-печати.

Хотя это можно назвать лишь предположениями, исследования международного гиганта PricewaterhouseCoopers (PwC) подтверждают, что все действительно так. Новое исследование PwC показало, что две трети из ста ведущих промышленных компаний сегодня используют технологии 3D-печати или более простые технологии быстрого создания опытных образцов в том или ином виде.

Да, «две трети» звучит, пожалуй, даже более впечатляюще, чем самые оптимистичные прогнозы энтузиастов, но большинство компаний просто экспериментируют с возможностями 3D-печати. Они скорее пытаются понять, как можно использовать эти технологии для оптимизации производственных процессов, таким образом, о полномасштабном применении 3D-печати речь пока не идет.

Как мы видим, «всего лишь» 24,6 % компаний, попавших в выборку исследования PwC, используют эту технологию на этапе создания опытных образцов, в то время как доля промышленных компаний, использующих 3D-печать для прототипирования и производства, составляет еще более скромные 9,6 %. На рисунке ниже показано, что в 33.3% случаев технология 3D-печати не используется вообще.

В отчете PwC отмечено, что по мере роста производительности и удобства работы с 3D-принтерами, а также при наличии возможности ведения одновременной печати несколькими материалами для производства активных компонентов и систем, эта технология найдет применение не только в сфере производства опытных образцов.

Эксперты PwC предсказывают технологии 3D-печати блестящее будущее, тем не менее, путь к нему будет тернист. Объем мирового рынка 3D-печати уже составляет 2,5 млрд долларов и к 2020 году может вырасти до 16,2 млрд долларов , при этом совокупные темпы годового роста могут составить впечатляющие 45,7 %.

Таблица 1: Примеры использования 3D-печати в различных отраслях промышленности

Примеры использования 3D-печати в ближайшем будущем

Фармацевтическая промышленность / медицина

Обзор областей применения 3D-печати на производстве

В то время как эксперты PwC уверяют, что 3D-печать может скоро стать рентабельной технологией для производства высококачественной продукции в промышленных объемах, отмечается, что некоторые недостатки этой технологии еще нужно преодолеть, перед тем как она действительно станет реальностью. Из сообщения SwC:«Перед индустрией 3D-печати стоит несколько задач. Возможность быстрой подготовки опытных образцов продукции по-прежнему останется важным преимуществом, однако в одиночку этот фактор не способен переломить ситуацию таким образом, чтобы 3D-печать стала массовым явлением. Внимание производителей может привлечь возможность печати более функциональных или готовых образцов продукции в объемах, значительно превышающих объемы производства прототипов. […] Кроме того, 3D-печать должна дополнить возможности по выпуску компонентов, изготавливаемых вручную, а со временем стать доминирующим методом производства, что позволит создавать компоненты, изготовление которых иными способами невозможно».

Эксперты PwC указывают на возможности усовершенствования, которые необходимо будет реализовать, для того чтобы 3D-печать стала действительно массовой технологией производства. Наиболее важными аспектами являются соотношение цена/качество продукции 3D-принтеров, а также увеличение скорости печати, гибкости работы и разнообразие используемых материалов.

Развивающийся рынок 3D-принтеров занимает особую нишу, в которой сочетаются большие возможности и относительно низкая цена.

Особое внимание в отчете уделяется вопросу необходимости создания 3D-принтеров «среднего класса», обладающих большинством качеств промышленных принтеров при доступной цене. К счастью, несколько подобных образцов уже существуют. Например, принтеры компаний FSL3D и Formlabs отличаются более высоким разрешением печати и обеспечивают выпуск деталей малого размера, используя технологию стереолитографии, при этом их цена составляет несколько тысяч долларов. Настольные принтеры компании MarkForged могут распечатывать предметы из углепластика всего за 5000 долларов. Принтер CubeJet компании 3D Systems стоит 5000 долларов, предоставляет возможность цветной печати, сочетая в себе качества профессионального оборудования и относительно низкую цену.

Развитие доступной 3D-печати может стать ключевым фактором для перехода 3D-печати в сферу массовых технологий. «Есть немалые основания ожидать, что темпы развития 3D-печати увеличатся в ближайшие несколько лет, несмотря на то, что степень и характер этих изменений будут существенно отличаться в зависимости от различных технологий и производителей».


Однако многочисленные усовершенствования в других сферах 3D-печати также могут ускорить развитие технологии в целом. В первую очередь принтеры должны стать значительно быстрее и не требовать очистки экструзионной головки при работе. И такое развитие является не просто теоретической возможностью. Эндрю Богиер (Andrew Boggier), главный инженер компании FSL3D, считает, что «есть множество способов увеличить скорость печати, используя высококачественные компоненты, а также оптимизируя конструкцию и движение лазеров». К примеру, в принтере Form 1+ используются лазеры, мощность которых в четыре раза выше, что позволяет печатать на 50 % быстрее по сравнению с предыдущим поколением принтеров Form 1.

Наконец, чтобы сделать 3D-принтер обязательным инструментом производственного процесса, данная технология должна обеспечивать возможность печати как компонентов устройств, так и готовой продукции.

Во-первых, для этого принтер должен работать с несколькими материалами одновременно: «Большинство принтеров работают только с каким-то одним материалом: пластмассой, металлом, керамикой, деревом или органическими материалами. Чтобы создавать более полезную продукцию и расширить рынок, 3D-принтеры должны обрабатывать несколько типов материалов за один цикл печати».

В свою очередь это приведет к необходимости решения задачи по установке в изделия таких компонентов, как датчики, электроника и устройства питания, таким образом все изделие будет изготавливаться за один цикл печати. К счастью, «в настоящий момент специалисты по исследованию и разработке прилагают немалые усилия в различных сферах, включая материалы, способы печати и сочетание инновационных и традиционных методов производства».

Этого также можно добиться за счет разработки чернил для 3D-принтера, на основании которых можно создавать все электронные компоненты. В качестве примера в отчете указывается исследование Дженнифер А. Льюис (Jennifer A. Lewis) (отделение инженерных и прикладных наук факультета искусств и наук Гарвардского университета) о блоках литий-ионных аккумуляторов, которые можно печатать с помощью специальных чернил.

Мастер Йода рекомендует:  Закругленные углы с помощью радиуса округления границ рамки CSS3

Интересный отчет PwC предсказывает технологиям 3D-печати блестящее будущее. Если преодолеть все указанные препятствия – бесспорно. Множество инноваций и революционных областей применения в повседневной жизни не могут не убедить в том, что это будущее стремительно приближается.

Создавая возможности будущего

Биопечать – это относительно новое направление в развитие медицины, которое появилось благодаря стремительному развитию аддитивных технологий.

В настоящее время ученые всего мира усиленно работают над созданием многофункциональных принтеров, способных печатать работоспособные органы, такие как сердце, почки и печень.

Примечательно, что уже сегодня опытные образцы биопринтеров способны напечатать костные и хрящевые импланты, а также создать сложные биологические продукты питание, в состав которых входят жиры, белки, углеводы и витамины.

От офисного принтера к сложной биомеханической машине

Первые принтеры для биопечати были далеко не совершенными. Для первых экспериментов ученые использовали обычные настольные струйные аппараты, модернизированные в рабочих условиях.

В 2000-м году биоинженер Томас Боланд перенастроил настольные принтеры Lexmark и HP для печати фрагментов ДНК.

Оказалось, что размер человеческих клеток сопоставим с размерами капли стандартных чернил и составляет примерно 10 микрон. Исследования показали, что 90% клеток сохраняют жизнеспособность в процессе биопечати.

В 2003 году Томас Боланд запатентировал технологию печати клетками. С этого момента печать органов на 3D-принтере перестала казаться фантастикой. За два десятилетия частные исследования в лабораторных условиях превратились в стремительно расширяющуюся индустрию, которой подвластны печать ушных раковин, клапанов сердца, трубок сосудов, а также воссоздание костной ткани и кожи для последующей пересадки.

В 2007 году биопечать стала приобретать коммерческие очертания. Сначала ученым удалось заполучить свыше $600000 на развитие биопринтинга, однако уже в 2011 году объемы инвестиций возросли до $24,7 миллиона в год.

Сегодня под общим названием «биопринтинг» скрываются сразу несколько косвенно связанных технологий биопечати. Для создания органов на 3D-принтере могут использоваться фоточувствительный гидрогель, порошковый наполнитель или специальная жидкость.

В зависимости от используемой машины, рабочий материал подается из диспенсера под видом постоянной струи или дозированными капельками. Такой подход используется для создания мягких тканей с низкой плотностью клеток – штучной кожи и хрящей. Костные испланты печатаются методом послойного наплавления из полимеров натурального происхождения.

От теории к практике 3D-биопечати

Первый удачный эксперимент по созданию органов на 3D-принтере состоялся в 2006 году. Группа биоинженеров из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine разработала и напечатала для семерых подопытных пациентов мочевые пузыри.

Врачи использовали стволовые клетки пациентов для создания искусственного органа. Образцы донорской ткани в специальной герметичной камере с помощью экструдера нанесли поверх макета мочевого пузыря, нагретого до естественной температуры человеческого тела.

Через 6-8 недель в ходе интенсивного роста и последующего деления клетки воссоздали человеческий орган.

Печатью органов на 3D-принтере в полном объеме занимаются всего несколько компаний. Наибольших успехов на данной стези достигли инженеры американской компании Organovo, сумевшие напечатать печеночную ткань.

В 2014 году фармкомпании вложили в деятельность Organovo свыше 500 000 долларов.

Швейцарская компания RegenHu вплотную приблизилась к успехам американских коллег. Европейским разработчиком удалось создать лазерный и диспенсерный биопринтеры, печатающие биобумагой.

В свою очередь, японская компания CyFuse работает над моделированием клеточных соединений с помощью сфероидов, нанизанных на микроскопические жезлы.

Вначале 2014 года компания RCC заручившись поддержкой специалистов из Nano3D Biosciences создали первый коммерческий биопринтер. Аппарат не предназначен для печати органов, зато помогает фармацевтам исследовать медицинские препараты.

Вполне возможно, что в недалеком будущем продукция компании Rainbow Coral Corp будет повсеместно использоваться для изготовления фармацевтических препаратов.

Ученые из стран СНГ не отстают от западных коллег. Недавно в России успешно завершились биологические исследования, инициированные лабораторией биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions, основанной крупнейшей в России медицинской компанией ИНВИТРО.

Бионженерам удалось напечатать жизнеспособную 3D-модель щитовидной железы. Штучный орган, напечатанный на принтере, успешно пересадили подопытной мыши. В ходе эксперимента использовался инновационный отечественный 3D-принтер FABION, созданный самой же компанией.

Детальнее узнать, как проходили исследования в лаборатории 3D Bioprinting Solutions, можно ознакомившись с видеороликом .

В ноябре 2014 мир всколыхнула новость о том, что специалистам компании Organovo удалось напечатать печень на 3D-принтере. На этот раз американские ученые успешно воссоздали рабочую человеческую ткань, которая сохраняла свои способности в течение 5 недель.

Напечатанный орган предназначался для тестирования лекарственных препаратов, однако изобретали не отрицают, что в скором времени приспособят свое оборудование для создания донорских органов.

Пока же фармацевтические компании используют полученный в лаборатории Organovo материал для испытания экспериментальных фармацевтических составов.

Такой подход позволит производителям лекарств разрабатывать безопасные и менее токсичные антибиотики.

В пресс-центре компании-производителя говорят, что в ближайшее пятилетие Organovo и ее партнеры собираются освоить рынок трансплантатов.

Биоинженеры уже напечатали на 3D-принтере жизнеспособные почки, которые сохраняют свои функции в течение двух недель. Также компания производит коммерческую почечную ткань – ее могут купить фармацевты для изучения перспективных медицинских составов.

Биоткань получила название exVive3D tissue.

Биопечать развивается быстрее, чем прогнозировалось. Тем не менее, используемые технологии далеки от совершенства. Другое дело медицинские импланты.

Инженеры научились моделировать и воспроизводить самые разные элементы человеческого костного каркаса – штучные фаланги пальцев, тазобедренные суставы, детали грудной клетки.

Костные импланты изготавливаются методом селективного лазерного спекания из нитинола (никилид титана) – высокопрочного материала, напоминающего по своему биохимическому составу костную ткань. В ходе печатного процесса используются 3D-модели, полученные благодаря компьютерной томографии.

Не меньшей популярностью пользуются протезы из полимеров. Протезы кисти нельзя назвать органом, зато простота, с которой нуждающиеся могут получить механизм, позволяющий вернуть их к нормальному образу жизни, заслуживает внимания.

Стоимость подобного устройства не превышает 10-15 тысяч рублей.

Биопринтинг находится на пике своего развития, и мы продолжаем за ним следить. Оставайтесь вместе с нами, чтобы оставаться в курсе самых важных событий в мире 3D-печати.

3D-печать: прошлое, настоящее и немного о будущем,


а также российские реалии в этой сфере

История установок для печати объемных образцов насчитывает уже почти три десятилетия, но долгое время они оставались экзотическими устройствами с запредельной ценой и очень ограниченной сферой применения. Однако в последние годы интерес к ним стал возрастать в геометрической прогрессии, причем не только у энтузиастов или узких специалистов: компании, занимающиеся производством и проектированием самой различной продукции, активно используют 3D-принтеры, а правительства наиболее развитых стран делают или планируют в ближайшее время сделать инвестиции в создание центров развития технологий 3D-печати, способных сократить издержки производства сложной технической продукции. И не только: понимая, что в обозримом будущем потребуется немало специалистов в этой области, разрабатываются или уже внедряются планы обучения основам 3D-моделирования и печати в образовательных учреждениях с финансированием из госбюджета.

Новости из мира 3D-печати сегодня встречаются во всех новостных лентах, количество посвященных этому вопросу сайтов даже в рунете с трудом поддается исчислению; информации очень много, поэтому для начала сделаем краткий экскурс как в сами технологии печати, так и в их историю, настоящее и ближайшее будущее.

Основные технологии: краткий обзор

Начнем с технологических основ. Во многих привычных способах обработки материалов, особенно тех, которые используются на этапе моделирования и создания прототипов, чаще всего используется принцип «взять заготовку и удалить всё лишнее», при котором образуется большое количество отходов. В этом плане 3D-печать отличается радикально: процесс начинается с нуля и постепенно, последовательным добавлением слоев (т.е. аддитивно), «выращивается» будущее изделие. Отходов при этом может вообще не быть, хотя у некоторых из имеющихся технологий без них тоже не обходится, но в относительно небольших количествах.

Есть и еще один момент: в отличие от работы на привычных устройствах обработки (фрезерных, токарных и других станках), 3D-печать не требует глубоких познаний в области материаловедения и большого опыта в обработке материалов. Конечно, здесь тоже не обходится без тонкостей и хитростей, но научиться печатать образцы по готовым моделям на 3D-принтерах можно гораздо быстрее.

В настоящее время количество технологий объемной печати превысило десяток, даже если не считать схожие методы, которые в силу патентных ограничений имеют разные названия. Все они могут быть сведены к нескольким основным методикам.

Две из них напоминают привычную струйную 2D-печать:

  • Экструзия: материал расплавляется и в жидком виде выдавливается через сопло (одно или несколько) малого диаметра; слои слипаются друг с другом и при охлаждении застывают, приобретая прочность.
  • Фотополимеризация: примерно то же, что и экструзия, но жидкий фотополимер застывает под воздействием ультрафиолетового облучения.

Есть и подобия лазерных принтеров:

  • Лазерное спекание: материал в виде порошка или гранул наносится тонким равномерным слоем и затем спекается с помощью лазера, потом наносится и спекается следующий слой и т.д. Точно так же, как у лазерных принтеров есть «двоюродные братья» — светодиодные принтеры, у этой технологии есть вариант, когда спекание производится не лазерным, а электронным лучом.
  • Лазерная стереолитография: на поверхности жидкого фотополимера засвеченные лазером микроучастки застывают и попиксельно образуют очередной слой будущего объекта; затем происходит погружение готового слоя и формирование следующего.

Но большому количеству методов аналоги из мира 2D-печати подобрать трудно:

  • Ламинирование: слои из тонких пленок, каждый из которых вырезается в форме сечения будущей детали, последовательно соединяются нагревом или давлением.
  • Склеивание: из основы в виде порошка или гранул слои формируются с помощью жидкого клея, подаваемого из сопла.

И уж совсем фантастическими кажутся реально существующие в настоящее время биопринтеры, с помощью которых выращивают некоторые органы для последующей пересадки в организм человека. Естественно, будущий объект формируется из биологических материалов — например, стволовых клеток.

Курьезом на этом фоне выглядит 3D-принтер, печатающий… быстрозастывающим бетоном. И это не шутка, а реально существующая технология Contour Crafting, которая позволяет за сутки возводить двухэтажный дом площадью более 200 квадратных метров.

Краткий курс истории ВКП(б) 3D-печати

Исторически первой была технология стереолитографии SLA (Stereolithography), разработанная в 1984-м и запатентованная в 1986-м году Чарльзом Халлом (Charles W. Hull). В том же 1986 году было разработано первое коммерческое устройство объемной печати (термина «3D-печать» тогда еще не придумали и пользовались словом «прототипирование») и основана компания 3D Systems, ставшая в настоящее время одним из ведущих производителей 3D-принтеров и материалов к ним.

Примерно в тоже время, в 1985 году, Михаилом Фейгеном (Michael Feygin) была предложена технология ламинирования LOM (Laminated Object Manufacturing), а в 1986 году Карл Декард и Джо Биман (Carl Decard, Joe Beaman) разработали метод селективного лазерного спекания SLS (Selective Laser Sintering).

В 1988-м Скотт Крамп (S. Scott Crump) изобрел технологию послойного наплавления FDM (Fused Deposition Modeling), ставшую сейчас самой распространенной из-за относительной дешевизны как самих принтеров, так и расходных материалов. В следующем году он основал компанию Stratasys, а в 1991-м эта компания выпустила первый FDM-принтер.

Китай уже тогда не мог остаться в стороне от столь заманчивого процесса, и в конце 80-х в этой стране предложили свою технологию, очень похожую на FDM, но в силу патентных ограничений названную MEM (Melted and Extruded Manufacturing).

Термин «3D-печать» был придуман студентами Массачусетского технологического института гораздо позже, в 1995 году. Краткое и емкое название прижилось, но у него всё же есть один недостаток: на его основе несведущие люди порой полагают, что печатать на 3D-принтере столь же просто, как и на обычном — включил аппарат, отправил на него файл из какого-то приложения и быстренько напечатал желаемый результат. Однако все технологии имеют свои тонкости, без знания которых хороший образец не получишь, да к тому же самая маленькая фигурка печатается дольше, чем документ в сотню страниц на бумаге.

2000 год: представлена технология PolyJet.

Первый принтер с достаточно высоким качеством цветной 3D-печати был выпущен еще через 5 лет, в 2005 году.

Дальше процесс развития новых технологий и совершенствования имеющихся пошел с ускорением.

2008 год: первый принтер, работающий по технологии 3DP. Тогда же в рамках проекта RepRap появился принтер, способный воспроизвести сам себя (не полностью, конечно, а примерно наполовину).

2010 год: печать искусственных кровеносных сосудов.

В этом же году появились принтеры, получившие название «Рог изобилия» (Cornucopia) и способные создать готовое блюдо из пищевых продуктов. А в следующем году принтеры научили печатать шоколадом.

В 2012 году появился первый принтер для домашнего использования, основанный на технологии FDM.

2013 год и вовсе стал очень плодотворным:

  • в Microsoft Windows 8.1 появилось приложение для 3D-печати, получившее название 3D Builder; правда, это скорее маркетинговый ход, «еще один довод» в пользу данной ОС, поскольку приложение годится разве что для первоначального знакомства с объемной печатью;
  • началось создание по 3D-технологиям индивидуальных протезов для имплантации взамен поврежденных костных тканей;
  • канадский инженер Рилан Грейсон (Rylan Grayson) разработал новую технологию, при которой светочувствительный резиноподобный материал затвердевает под воздействием лазера; ожидается, что коммерческая версия такого принтера Peachy Printer будет иметь цену около $100; причем этот принтер очень легко может быть превращен в 3D-сканер — вот вам и первое 3D-МФУ;
  • подготовлен к выпуску первый принтер для производства пиццы.

Конечно, и главные игроки на рынке обычных принтеров не могли пройти мимо столь перспективного рынка 3D-печати: компания Hewlett-Packard планирует присоединиться к нему в середине 2014 года и, по заявлению ее главы Мег Уитмен (Margaret «Meg» Whitman), HP желает возглавить этот бизнес.

Epson также не обошел вниманием происходящее в данной сфере, однако не имеет намерения заниматься несовершенными потребительскими моделями, а собирается сосредоточиться на промышленных принтерах для крупносерийного производства.

Год 2014-й только начался, но уже происходят подвижки: еще один крупный производитель ПО, компания Adobe, выпустила обновление для Photoshop CC, позволяющее редактировать и распечатывать 3D-объекты. А Microsoft включила в Windows 8.1 драйвер для популярного принтера UP! 3D. Ведущие производители 3D-принтеров также или уже имеют, или готовят драйверы для своих моделей под эту операционную систему.

На выставке SolidWorks World 2014 был представлен первый в мире 3D-принтер, сочетающий возможность печати несколькими цветами и материалами. Для получения нужного цвета используется комбинация тех же трех основных цветов, что и в обычных принтерах. Таким образом, можно будет получать сложные модели без дополнительной сборки или окраски, вот только цена такого принтера, около 330 тысяч долларов, вряд ли сделает его применение повсеместным.

Уже подготовлен к коммерческой реализации первый ручной принтер 3Doodler, по форме напоминающий толстенький и длинный маркер. Используется принцип технологии FDM, а перемещение сопла в пространстве производится рукой. Конечно, это скорее игрушка, чем серьезное устройство, однако при наличии твердой руки и с его помощью можно сделать кое-что интересное. Продажи планируется начать в марте, и особенно интересна предполагаемая цена — по разным источникам, от $75 до $99.

NASA в августе 2014 года планирует отправить 3D-принтер на МКС.

Список происходящего можно продолжать бесконечно, мы лишь воспроизвели основные этапы недавнего прошлого и привели наиболее характерные примеры из настоящего и ближайшего будущего.

Свежие «вести с полей»

Только что в Москве прошла первая выставка передовых технологий 3D-печати и сканирования 3D Print Expo (13–14 февраля 2014 г.). Ее участниками стали производители как самих принтеров — от персональных до промышленных, так и расходных материалов, аксессуаров и принадлежностей к ним. Были представлены 3D-сканеры, а также программное обеспечение, без которого всё это оборудование останется лишь бесполезным железом.

В рамках выставки проводилась и конференция с докладами по 3D-моделированию, печати, сканированию, их использованию в производственных процессах. Затрагивались экономические аспекты использования 3D-печати, в том числе в розничном бизнесе, вопросы подготовки специалистов, включая использование этих технологий в общеобразовательных учреждениях и в среднем профессиональном обучении (отметим: в числе участников выставки были представители кафедры одного из московских колледжей, где уже развернута соответствующая программа). Рассматривались вопросы авторского права, проводились мастер-классы для новичков, специалистов и предпринимателей.

Немало интересного было и в экспозиции. Конечно, особое внимание многих посетителей вызывали наиболее доступные по цене принтеры и расходные материалы к ним.

В частности, был представлен 3Doodler, который мы упоминали выше; хотя продажи начнутся в апреле, уже известна цена для российских покупателей — 3.990 рублей, и можно сделать предварительный заказ. Сотрудники стенда и посетители усердно пытались с помощью этого ручного устройства соорудить некие объемные фигуры, получалось откровенно плохо. Однако на экране крутился ролик, на котором руками опытного Doodler-ваятеля из тонких нитей создавался в воздухе вполне узнаваемый разноцветный попугай-ара, и не крошечный, а почти в натуральную величину, т.е. дело, как часто бывает, вовсе не в ограниченных возможностях инструмента.

В большом количестве были представлены настольные принтеры персонального класса. Конечно, прежде всего от уже известных производителей, но, что особенно отрадно, были и модели, разработанные нашими соотечественниками, причем не прототипы, а товарные образцы, которые уже можно купить. С одним из таких принтеров мы познакомим читателей в ближайшем будущем.

Очень много было представлено продуктов ведущего производителя — компании 3D Systems, которая была одним из спонсоров выставки. В спектре ее продукции принтеры самого разного уровня, многие из которых можно было увидеть вживую: от персональных «малышей» популярной серии Cube, работу с которыми можно доверить даже детям, поскольку потенциально опасные узлы закрыты, до профессиональных серий ProJet и ZPrinter, среди которых есть полноцветные принтеры, способные передавать до 390.000 цветов.

Еще одно направление, представленное на выставке — объемное сканирование. Сканеры также были представлены в широком ассортименте: ручные, настольные персонального уровня, а также профессиональные, портативные и стационарные.


Предлагалась и продукция, без которой ни один принтер работать не сможет: расходные материалы, прежде всего пластики. В основном предлагался материал ABS, зато в широкой гамме расцветок и в разной расфасовке, причем посетители могли купить его по специальным ценам. Вновь с удовлетворением отметим: помимо китайских, на выставке были и отечественные производители, которые уже готовы представить российским потребителям качественную продукцию в ассортименте, включая сопла различных диаметров, экструдеры и нагревательные блоки.

Большой популярностью пользовались и смежные услуги: всем желающим (правда, небезвозмездно, а за довольно приличную сумму) предлагалось встать «под светлы очи» 3D-сканера и постараться 5–10 минут сохранять неподвижность; особо мнительных уверяли в абсолютной безвредности и безболезненности данной процедуры. После чего гарантировались изготовление и доставка полноцветной фигурки-копии высотой от 11 до 23 см, в зависимости от оплаты. Надо сказать, что выставленные в качестве образцов фигурки людей были вполне впечатляющими и вовсе не напоминали абстрактных кукол; жаль только, что рядом не было «оригиналов» для сравнения. Конечно, данный сервис не ограничен рамками выставки: услуги предоставляются постоянно и всем желающим, в студии и на выезде, ведь это один из вариантов бизнеса, связанного с 3D-печатью.

Другой похожий сервис — создание копий людей по высылаемым ими фотографиям. Результатом будет либо фигурка на подставке, либо красочный объемный барельеф.

Предлагались услуги российских «3D-типографий»: на выставке были представители фирм, готовых не только с помощью разных технологий и из разных материалов напечатать образцы по электронным 3D-моделям, предоставленным заказчиком, но и помочь в создании самих моделей. В спектре их услуг есть и финишная обработка: шлифовка, нанесение красок, лаков и воска. Таким образом, для воплощения любых идей как частным лицам, так и предпринимателям вовсе не обязательно покупать дорогой профессиональный принтер и осваивать программы трехмерного моделирования.

Сладкоежек притягивал стенд шоколадной печати, а точнее — целый фестиваль шоколада. В его рамках были заявлены принтер британской компании, позволяющий создавать собственные плоские и объемные миниатюры из шоколада, а также первый «шоколадный» принтер российской сборки; правда, нам удалось увидеть только процесс создания плоских фигур. Участие приняли производители и поставщики шоколада, как в качестве расходных материалов для таких принтеров, так и в виде обычных плиток из марочного бельгийского шоколада с разным содержанием какао-бобов и с разнообразными начинками, причем ручной работы и по уникальным рецептурам. Не обошлось и без специальных предложений: можно было купить и плитки, и фигурки (порой внушительного размера) из белого и темного шоколада.

Как водится, первый блин получился немножко комом: видимо, организаторы не сумели спрогнозировать степень заинтересованности и потенциальное количество посетителей, поэтому конференц-зал зачастую напоминал бочку с селедкой — не только все сидячие места были заняты, но даже по краям рядами выстраивались слушатели. Да и в зале с экспозицией было не протолкнуться, причем настолько, что мы даже не смогли в достаточном количестве сделать фотографии, пригодные для использования в данной публикации, и много интересного осталось «за кадром».

Надеемся, что выставка станет регулярной, и в последующие годы ее масштаб будет лучше соответствовать интересу к 3D-печати и профессионалов, и предпринимателей, и частных энтузиастов.

Настоящее и будущее 3D-печати

Рынок 3D-принтеров и сопутствующих услуг в 2020 году продолжает набирать обороты. Сегодня это один из наиболее динамичных сегментов экономики: начинают работу новые компании, улучшаются технологии, появляются новые материалы. Вместе с тем в России этот рынок остается очень специфичным. Широкопрофильные IT-дистрибьюторы и крупные розничные сети продолжают сторониться его, несмотря на продолжающийся рост и заманчивые перспективы. О том, почему дела обстоят именно так, мы спросили у самих участников рынка. Заодно обсудили и ряд других важных вопросов.

Что изменилось на мировом рынке 3D-печати в 2020-2020 гг.?

Антон ЛЫЛЫК, генеральный директор компании «3Дтул» (3Dtool.ru): Многие осознали, что 3D-принтер – это станок, который служит в первую очередь для реализации профессиональных проектов. Это не бытовая техника, которая может быть востребована в каждом доме. Энтузиастов 3D-печати, конечно, становится все больше, но это не массовое явление, которое пытались спрогнозировать на заре эры 3D-печати. Прошел пик активности разработки различных схем 3D-принтеров, и сейчас идет процесс доводки до идеального состояния схем, которые признаны перспективными. Продолжается процесс распространения фотополимерных 3D-принтеров с перспективой снижения цен на них.

Александр КОРНВЕЙЦ, генеральный директор компании «Цветной Мир»: На мировом рынке можно отметить две тенденции. Первая – взрывной рост продаж бюджетных 3D-принтеров, в категории до $500. Данные устройства приобретаются домой, для хобби и развлечений, зачастую детям в подарок. Многие современные подростки увлекаются программированием, робототехникой, дизайном, и 3D-принтер является отличным помощником в этих занятиях. Раньше спрос сдерживала высокая цена в $2000-3000, но когда она начала быстро снижаться, многие семьи в западной Европе и Америке смогли позволить себе купить новую игрушку. Вторая тенденция – рост продаж промышленных 3D-принтеров, печатающих металлом. Эта технология может существенно изменить множество традиционных индустрий, таких как двигателестроение, авиация, станкостроение и др.

Наталья ФУНКНЕР, региональный менеджер аналитического агентства CONTEXT: В сегменте индустриальной 3D-печати главными событиями 2020 года стали выход на рынок такого крупного игрока, как НР, а также усиление активности GE (General Electric). Их влияние продолжало ощущаться и в 2020-м. Общим трендом был переход 3D-печати (Additive Manufacturing) от создания прототипов к массовому производству готовых продуктов. НР надеется ускорить данный процесс в отношении к производству в пластике, а GE обосновалась в индустриальной 3D-печати в металле. Недавно НР вступила в партнерство с Deloitte для расширения своего присутствия на рынке, в то время как GE Additive (подразделение GE, занимающееся 3D-печатью) продолжает интеграцию в свою организацию двух купленных в прошлом году компаний (Arcam и Concept Laser). В сегменте персональной 3D-печати рынок продолжает расти с очередным резким скачком во втором квартале 2020 года. Появление таких игроков, как Monoprice (США), XYZPrinting (Тайвань), Prusa Research (Чехия), Ultimaker (Нидерланды), и других свидетельствует о том, что это феномен глобального характера. Данный сектор переключил свой фокус с обычного потребителя на сферу образования (проекты STEM), а также на профессиональное оборудование начального уровня.

Александр ПЕРЕС, совладелец федеральной торговой сети ABS3D.RU: Изменился сам рынок 3D-печати, появились новые модели принтеров, и главное – огромное количество новичков по производству и использованию 3D-оборудования, из которых кто-то уже прекратил существование, а кто-то наоборот приобрел серьезную поддержку и рост. Многое стало доступно по цене, и это сильно отразилось на числе пользователей 3D-принтеров, да и на стоимости самой 3D-печати на заказ.

Денис МАРИНИЧ, директор департамента САПР и ГИС ГК Softline: Эйфория вокруг 3D-печати («классная игрушка!») постепенно рассеялась. Заказчики начали думать, как встроить трехмерную печать в технологические процессы на производстве. Пришло понимание, что 3D-принтер сильно отличается от обычного принтера для печати документов и что для его использования нужно как минимум быть инженером и понимать хотя бы основы проектирования. Необходимо рассматривать технологии 3D-печати как программно-аппаратный комплекс. Сам по себе 3D-принтер работать не будет: нажав волшебную кнопку Print, ничего не получишь.

Ашхен ОВСЕПЯН, генеральный директор компании «НПО Систем»: Все больше компаний узнают о возможностях 3D-печати и начинают внедрять в свои производственные процессы. Промышленные технологии активнее проникают в бюджетные, настольные решения. Происходит общее PICASO 3D: Наблюдается значительное увеличение количества компаний, внедривших аддитивные технологии в свой производственный цикл. И если несколько лет назад это было применимо лишь к странам Европы и Америки, то сейчас это можно сказать и о российских компаниях. Появились российские двухэкструдерные 3D-принтеры, аналогов которым на данный момент нет ни в России, ни в мире. В 2020-2020 годах рынок 3D-принтеров в России сильно увеличился, преимущественно за счет большой доли импортного оборудования.

Василий КИСЕЛЕВ, основатель и директор по развитию компании «Top 3D Shop»: Сегмент аддитивных технологий растет быстрее, чем предполагалось. К 2021 году, по прогнозам Wohlers Associates, отрасль вырастет до $26 млрд в мире, что в России – при 2% от мирового рынка – составит около 30 млрд рублей. Устройства 3D-печати становятся быстрее, дешевле, надежнее и доступнее для всех сфер производства.

Илья ВИНОГРАДОВ, генеральный директор компании «3Д Вижн»: С каждым годом развитие рынка аддитивных технологий влияет на ключевые сферы промышленности. Появляется все больше ключевых деталей, конечное производство которых производится методом 3D-печати. Наиболее заметный сегмент, как обычно, в инновационном производстве –это военная, аэрокосмическая и автомобильная отрасль. Соответственно, все больше производителей оборудования пытаются занять свою нишу в данной сфере. Крупные компании сейчас занимаются созданием своих вариаций на тему фабрики будущего с полностью автоматизированным производством в сфере аддитивных технологий. Компании поменьше пытаются подвинуть гигантов, предлагая новые решения с меньшими затратами как на само оборудование, так и на расходные материалы.

Процесс внедрения 3D-технологий в серьезные производственные процессы стартовал пару лет назад. Как обстоят дела на данный момент?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Процесс продолжается, до насыщения рынка еще далеко. Многие организации только сейчас осознают достоинства внедрения аддитивных технологий в свои технологические процессы. Это в первую очередь касается сектора СМБ. Большие, серьезные организации и конструкторские бюро уже несколько лет используют подобные технологии. И осознанно закупают более современные и продвинутые 3D-принтеры.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): Печать металлом с использованием оборудования стоимостью более $1 млн сделала уверенные шаги в производстве частей для автомобильной, авиационно-космической промышленности, а также в здравоохранении. GE даже производит части для реактивных двигателей, применяя данные технологии. Переход к производству в области полимеров не такой значимый по сравнению с печатью в металле, но все же тоже утвердился. Массовая кастомизация с применением 3D-печати полимерами уже применяется для производства слуховых аппаратов, прозрачных брекетов для зубов и даже специальных стелек в кроссовки. Новые технологии от ветеранов этой индустрии – Stratasys, 3D Systems, EOS, Envision TEC и от новичков, таких как Carbon, HP, Prodways и других, – способствуют переходу полимерной 3D-печати на производственные мощности в ближайшие годы.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): Я бы не сказал, что 3D-технологии стали внедряться в серьезные технологические процессы пару лет назад, просто пару лет назад об том стали больше говорить, а так процесс внедрения идет довольно давно. Наша компания сама перевела с 2011 года не одну и не две серьезные компании на использование 3D-технологий в своем производстве, а некоторые из них даже закрыли литейный цех, полностью перейдя на 3D-печать. На данный момент об этом стало задумываться все больше компаний, да и информации стало больше. Более того, 3D-технологии заметно подешевели как для внедрения, так и для «пробы пера», что, в свою очередь, привлекает новые предприятия.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Адаптация 3D-печати на производстве продолжается. Отраслями-лидерами, которые толкают эти процессы вперед, можно назвать оборонно-промышленный комплекс и аэрокосмическую промышленность. В обеих отраслях остро стоят задачи оптимизации и ускорения процессов проектирования и получения готового изделия, и 3D-печать эти задачи помогает решать лучше, чем традиционные технологии. Так получается за счет того, что сокращается время, затрачиваемое на оптимизацию технологических процессов. 3D-принтеры не требуют разработки специальной оснастки, подбора станочного парка на производстве и прочих операций. Плюс 3D-принтеры решают специфические задачи. Например, сложные, неразворачиваемые поверхности высокого порядка изготовить традиционным методом очень и очень сложно, а 3D-печать справляется с такими задачами великолепно. Также 3D-принтеры могут работать в полевых условиях, с их помощью можно оперативно изготовить детали для ремонта техники.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): Внедрение аддитивных технологий в различных отраслях производства возрастает с каждым годом. Особенно часто применяются 3D-принтеры на экспериментальном производстве, что позволяет сократить срок изготовления конечного продукта на несколько месяцев, снизив при этом затраты на разработку. Раньше от первоначального CAD-проекта до его физической реализации проходило много времени: для изготовления любого тестового прототипа требовался запуск цикла производства длительностью от одного до нескольких месяцев. Сейчас на это уходит от нескольких часов до одного-двух дней и прототип уже можно отправлять на тесты. При этом необходимо понимать, что трехмерная печать вряд ли заменит все традиционные методы производства, но при грамотном использовании даст возможности оптимального соотношения ресурсных затрат.

Мастер Йода рекомендует:  Как попасть в Яндекс.Каталог

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): 3D-технологии уже активно применяются в промышленности. Так, на базе предприятий «Росатома» к 2020 году обещали начать полномасштабное серийное производство 3D-печатных изделий из металла. Такие предприятия, как GE и Space X, производят методом 3D-печати детали для реактивных двигателей, для применения в авиации и космонавтике. Автопроизводители широко применяют 3D-сканеры для контроля качества деталей в производстве. Получила широкое применение робототехника, роботы стали частью аддитивных технологий – они теперь не только перемещают детали и производят сварку, но осуществляют и 3D-печать и 3D-сканирование.

Илья ВИНОГРАДОВ (ООО «3Д Вижн»): Я бы не сказал, что данный процесс стартовал пару лет назад. В России, возможно, но не в США или Европе. Там крупные производства имеют свой парк машин, при этом количество оборудования исчисляется десятками, а в некоторых особо крупных предприятиях и сотнями. В России же иметь десяток производственных 3D-принтеров на данный момент могут позволить себе единицы. Но развитие не стоит на месте и, глядя на иностранные производства, наши компании также начинают закупать оборудование, что приводит к уменьшению себестоимости и сроков работ по выпуску новой продукции. Начинается производство отечественного оборудования профессиональной направленности, а также расходных материалов.

Владислав ТОМИЛИН, директор по развитию направления 3D-печати и робототехники в РФ и СНГ компании BQ Russia: Наша компания занимается производством 3D-принтеров, которые предназначены для учебы, дома и мелкосерийного производства. Самое большое внимание BQ уделяет именно образованию. Конечно, специалисты промышленной 3D-печати сейчас уже есть. И все же их недостаточно. Многие еще не понимают ценности технологии и используют дедовские методы в работе. Компания BQ совместно с городским проектом «ШНТ» (Школа новых технологий), организованным Департаментом информационных технологий и Департаментом образования города Москвы, периодически проводит бесплатные семинары для учащихся и педагогов на тему использования 3D-технологий и робототехники как в образовательном процессе, так и в других сферах жизни. Ежегодно проводится конкурс «3D Бум» среди московских школьников, на котором они создают и демонстрируют проекты, созданные при помощи современных технологий 3D-печати.

Какие компании, начавшие работать на рынке 3D-печати в течение последних трех лет, на ваш взгляд, заслуживают внимания?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Новые компании, появившиеся на рынке в последнее время, приходят с уже отработанными ранее решениями. Они больше работают на насыщение рынка 3D-принтеров. Чего-то сверхъестественного никто из них не предложил. Большинство из тех, кто закрепился на рынке, не пытаются изобретать велосипед. И кто имеет такой подход к рынку, остаются на нем. Кардинальные новшества приносят уже опытные компании, которые на рынке работают более трех лет. Это связано с тем, что для разработки таких решений требуются опытная команда инженеров и солидный бюджет для исследований. У большинства стартапов этого нет. Среди компаний, которые заслуживают внимания, в первую очередь стоит назвать российскую PICASO 3D, которая буквально в этом месяце выпустила на рынок 3D-принтер PICASO 3D Designer X PRO. Он имеет запатентованную конструкцию для печати сложных моделей с помощью растворяемого материала поддержек. Российские инженеры смогли создать не просто конкурентоспособную технику на мировом рынке. Можно сказать больше: в мире аналогов подобных принтеров с такими параметрами на настоящий момент нет. Один из лидеров мирового рынка – Ultimaker – выпустил подобный аппарат в прошлом году, но он все равно уступает по скорости и качеству печати двумя материалами российскому 3D-принтеру. Насколько мне известно, PICASO 3D начала продвигать свой 3D-принтер на мировой рынок, и я верю, что они достигнут успеха. Хотелось бы также отметить компанию REC 3D, которая занимается производством расходных материалов для 3D-печати. Тоже не новичок на рынке – выпускает спектр востребованных материалов. REC 3D уже вышла на мировой рынок и поставляет свою продукцию за рубеж.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): Рынок по производству 3D-принтеров – это бурлящий котел, десятки компаний появляются ежемесячно, а потом так же быстро исчезают, поэтому за последние три года случилась масса разных событий, заслуживающих внимания. Среди прорывов этого года я бы назвал выпуск китайской компанией Wanhao LCD 3D-принтера Wanhao Duplicator 7, который использует для печати фотополимерную смолу. Прорыв заключается в том, что Wanhao сумела добиться снижения стоимости принтера почти в 10 раз и стала продавать 3D-принтер, работающий по этой технологии, по цене ниже $500. Фотополимерная 3D-печать имеет ряд важных преимуществ в сравнении с классической FDM-технологией: она дает возможность создавать объекты с высокой детализацией и прорисовкой мелких деталей, а скорость печати и качество готовых изделий существенно выше.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): В сегменте персональных настольных устройств это компании Monoprice, Prusa Research, Formlabs. Интересно, что последняя образовалась благодаря краудфандинговой платформе Kickstarter, а на настоящий момент имеет в своем портфолио оборудование уже с двумя видами технологий 3D-печати: SLA и SLS. Большинство вендоров предпочитают придерживаться одной технологии, относительно настольных устройств превалирует FDM (экструзия материала). В сегменте индустриальной печати стоит выделить HP и GE наряду с Carbon, вступившей в новое партнерство с Adidas. Также в последнее время много внимания привлекают новые производители «дешевого» оборудования для 3D-печати в металле ($100–200 тыс. в сравнении с $500 тыс.–2 млн), такие как Desktop Metal, Markforged, OR Laser и др.

Ашхен ОВСЕПЯН (АО «НПО Систем»): Carbon 3D, Desktop Metal, Sintratec, Sinterit, Markforged. Кроме новичков на рынке, свежие продукты предоставляют хорошо известные и зарекомендовавшие себя компании, такие как, например, 3D Systems.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): На данном рынке заслуживает внимания период

5 лет, так как из-за огромной конкуренции компаниям сложно удержать заданный в момент выхода на рынок уровень. Безусловно, лидеры есть в различных технологиях 3D-печати, причем отличаются разработками не только зарубежные, но и отечественные компании. В технологии FFF несомненным лидером является российская компания PICASO 3D, в технологии работы с фотополимерами стоит отметить американскую компанию Formlabs.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): В первую очередь хотелось бы обратить внимание на китайских производителей. Уровень качества их продукции постепенно приближается к европейским и американским аналогам, уровень сервиса тоже растет. Они обеспечивают достойную конкуренцию известным производителям, что способствует росту и развитию рынка. Интересны и некоторые российские производители.

Как меняется динамика продаж на мировом и российском рынке 3D-печати?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Такого взрывного роста, как на заре 3D-печати, уже нет. Это естественно. Идет процесс массового насыщения рынка. Компании, осознавшие все преимущества аддитивных технологий, внедряют их в свое производство. Идет стабильный рост рынка.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): После скачкообразного роста в 2014-15 гг. продажи 3D-принтеров в России и мире плавно растут на 25-30% в год в штучном выражении, если же считать в деньгах, то роста практически нет из-за снижения среднего чека.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): Новые компании из разных индустрий выходят на этот рынок, например HP из компьютерной и технологической сфер, GE из промышленного производства и авиации, Deloitte из консалтинга. Это происходит вследствие смещения $5-миллиардного рынка 3D-печати в сторону $12-триллионного рынка промышленного производства. Если смотреть на сегмент персональных настольных 3D-принтеров, то их продажи растут, а цены снижаются.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): У нас нет опыта мировых продаж в таком объеме, чтобы сказать, что нам понятна динамика, хотя по последнему году очень сильно стал надавливать Китай со всеми возможными клонами любых принтеров. Так что нельзя зевать, а то эта страна может перекрыть все российские небольшие компании, и они не успеют вырасти. Что касается российского рынка, то он пока растет, но вот профессионалов на нем мало, очень большая текучка, а серьезные компании можно пересчитать по пальцам.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Интерес к технологиям высокий, решений на рынке становится больше. В конце весны я был на международной выставке, посвященной металлообработке: 3D-принтеры занимали там заметное место среди станков, и их было достаточно много, чтобы понимать, что технология востребована и интересует заказчиков самого высокого уровня – в том числе тех, кто готов встроить ее в производственный процесс. Конечно, эти принтеры по уровню больше похожи на обрабатывающие комплексы, создающие готовые детали. На мой взгляд, сейчас ситуация с конкуренцией подходов и технологий – 3D-печать против традиционной металлообработки – очень похожа на противостояние цифровой и пленочной фотографии. На первом этапе аналоговая технология не сдавала позиции, но развитие цифровой фотографии в конечном счете не оставило пленке шансов. Вполне вероятно, что 3D-принтеры займут значительную долю рынка сложного технологического оборудования.

Ашхен ОВСЕПЯН (АО «НПО Систем»): Количество закупаемых машин на мировом рынке растет экспоненциально. Однако на российском мы видим некоторое замедление темпов роста, во многом связанное с курсом иностранной валюты и санкционными рисками.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): Наряду с промышленными гигантами отрасли, в России активно набирают популярность так называемые персональные 3D-принтеры, работающие по технологии послойного наплавления материала, термопластика (FFF). При сравнении с промышленными машинами, основанными на технологиях лазерного спекания порошков (SLS) и стереолитографии (SLA), персональные FDM-принтеры имеют преимущество: сравнительно высокое качество готовых изделий при низкой стоимости как самого устройства, так и расходных материалов и возможность печати как прототипов, так и изделий, готовых для конечного использования. Взрывной рост предложения на рынке 3D-принтеров привел к существенному снижению стоимости: от средней (для середины 1990-х) $50 000 за персональный 3D-принтер до $2500–3000 в 2020 году.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): Темп производства и продаж 3D-техники и расходных материалов растет как на мировом рынке, так и у нас.

Илья ВИНОГРАДОВ («3Д Вижн»): На данный момент динамика положительная. Как я уже говорил, развитие технологий приводит к тому, что все больше конечных изделий изготавливаются методами аддитивного производства, соответственно появляется больше потребителей оборудования и услуг и продажи увеличиваются.


В каких отраслях экономики наиболее востребованы решения для 3D-печати?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Основные сферы применения 3D-печати – это изготовление прототипов и макетирование. Очень востребована 3D-печать для протезирования в стоматологии. Ювелирная отрасль тоже осознала все преимущества использования 3D-печати в своей деятельности и массово их внедряет. Также именно сейчас закладывается фундамент широкого применения аддитивных технологий в будущем в виде массового внедрения 3D-печати в процесс обучения молодежи. Развитие различных ЦМИТ дает надежду, что Россия не останется среди отстающих, когда технологии всего мира переходят на новый уровень.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): Активно 3D-принтеры применяются в стоматологии, производстве ювелирных украшений, создании макетов, прототипов новых продуктов, ремонте мелкой бытовой техники, при создании скульптур, в производстве фурнитуры для мебели и одежды, дизайне интерьеров, создании протезов и ортезов.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): На настоящий момент 15% технологий индустриальной 3D-печати используется в автомобильной промышленности, 12% – в здравоохранении, 20% – в авиационно-космической индустрии.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): При производстве любого прибора 3D-печать необходима как воздух. Те, кто еще не занимается быстрым прототипированием при разработке того или иного продукта, либо выпускает поистине что-то древнее, либо это завод кубиков Рубика, который занимается только этим. Так что самые перспективные для 3D-печати отрасли – это приборо- и машиностроение, стоматология и медицина, а потом, скорее всего, идет ювелирная промышленность.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Медицина, ювелирное дело (есть ювелиры, которые смотрят в сторону 3D-печати, потому что она позволит им создавать украшения, которые нельзя сделать по классической технологии, и благодаря оригинальности изделий стать заметными на рынке), аэрокосмическая отрасль и оборонка. Военные – пожалуй, самые продвинутые пользователи технологий 3D-печати: на ряде предприятий, выпускающих продукцию оборонного назначения, есть целые цеха, оборудованные 3D-принтерами, с помощью которых получают готовые изделия.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): В нашей стране, как и во всем мире, большинство настольных 3D-принтеров используется для прототипирования и изготовления мелкосерийных деталей в приборостроении, робототехнике, оборонной промышленности. Также они применяются при разработке дизайна промышленных устройств, для макетирования, предоперационного планирования и многого другого.

Илья ВИНОГРАДОВ («3Д Вижн»): Наиболее востребованы, конечно, в промышленности. Если взять за основу работу нашей организации, то до 30% всех заказов приходится на продукцию, так или иначе связанную с медициной. Несильно отстает от этих показателей и направление военной промышленности – около 25% всех заказов, а если взять только печать металлами, то на военную промышленность у нас пришлось около 80% всех заказов.

Как за последний год изменились технологии и материалы для 3D-печати?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Что-то кардинально нового в технологиях не появилось. Сейчас происходит процесс доводки технологии для достижения максимального качества печати и удобства использования (пример этого я приводил ранее, когда описывал достижения компании PICASO 3D в сфере высококачественной печати с использованием растворяемых поддержек). Появляются новые материалы повышенной прочности с более простыми требованиями к квалификации оператора и техническим характеристикам 3D-принтера.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): Совершенствуются уже существующие технологии, улучшается ПО, в принтерах появляются дополнительные функции, напрямую не связанные с качеством печати, но давно привычные в бытовых приборах: типа подключения по Wi-Fi, тачскринов, встроенных веб-камер, приложений и т. п. Кроме того, как я уже отмечал, идет процесс удешевления устройств. Появляется масса различных материалов для узкопрофильных задач, например такие декоративные материалы, как бронза, медь, алюминий, дерево, камень и др. Используя их, можно без дополнительной постобработки получить необходимое вам качество напечатанной модели.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): За последние годы рынок 3D-печати пережил кардинальные перемены. Главная причина – стали истекать старые патенты, что сделало возможным зарождение рынка настольных 3D-принтеров по доступным ценам. Существует семь основных типов 3D-принтеров, и патенты на остальные продолжают истекать, открывая двери для новых игроков, низких цен и конкуренции. Открытость системы, появление Open Architecture HP, позволяющей проводить тестирование материалов, возможность воплощать изобретения – это новая реальность в мире 3D-печати. Теперь дорога открыта и для компаний по производству материалов, для инноваций в этой отрасли. Настоящим изобретением этого года можно назвать новый процесс для 3D-печати в металле компании Desktop Metal. Несмотря на название, они производят индустриальные принтеры, но их машины стоят от $50-$100 тыс. (напомню, такое оборудование обычно имеет ценник более $1 млн). Изобретением был процесс MIM (Metal Injection Molding), который позволяет использовать традиционные материалы, применяемые в металлургии, что намного дешевле специального металлического порошка для 3D-печати.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): Технологии доводятся до ума, хотя пару лет назад казалось, что можно дорабатывать в FDM. Оказалось, что работы еще непочатый край. Радует, что некоторые компании это поняли и направили свои силы на доработку технологии. Материалы для 3D-печати претерпели сильные изменения, хотя на первый взгляд кажется, что PLA и ABS как были лидерами, так и остались. Так и есть, но состав материалов постоянно дорабатывается, и в нем искореняются те ошибки, которые приводят к нежелательным последствиям при печати на том или ином принтере. Очень радует развитие линейки профессиональных материалов: например, выход CyberFiber PLA PRO доказал, что в PLA есть что менять, и при этом кардинально.

Денис МАРИНИЧ (Softline): В России наметилась правильная тенденция: мы не пытаемся догнать Запад, а создаем свои материалы – на основе пластиков, металлов. Также идут эксперименты и с другими материалами. Это большой плюс, поскольку мы перестаем зависеть от поставок сырья, произведенного за рубежом. Это защищает российский сегмент 3D-печати от различных рисков, связанных с геополитикой.

Ашхен ОВСЕПЯН («НПО Систем»): Номенклатура доступных материалов расширилась. В первую очередь появились новые термопластичные и фотополимерные материалы, но новые сплавы металлов также появляются в 3D-печати.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): Если говорить о технологии FFF, то здесь уже никого не удивить гибкими пластиками типа Flex или Rubber, куда больший интерес вызывают прочностные характеристики распечатанных изделий. Сейчас ведутся разработки состава угленаполненных пластиков, проводящих электричество. Прототипы из данного материала дают возможность покрытия порошковой краской без какой-либо подготовки и обработки сразу после печати. За последние два года появилось большое количество композитных материалов для 3D-печати, и российские разработки находят покупателя по всему миру.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): 3D-принтеры развиваются, становятся совершеннее. Например, в марте текущего года публике было представлено решение Carbon Speed Cell, работающее по технологии CLIP – это новая технология на основе стереолитографии, обеспечивающая 3D-печать со скоростью до 100 раз выше. Это промышленное решение, но конкуренция порождает прогресс и в любительском секторе. Так, относительно недавно начались продажи фотополимерного принтера Wanhao Duplicator 7 по рекордно низкой для данного класса устройств цене – в России он стоит менее 40 тыс. рублей.

Владислав ТОМИЛИН (BQ Russia): Если говорить о сегменте рынка 3D-печати, куда попадают так называемые бытовые 3D-принтеры с технологией печати пластиками (FFF или FDM), то в последнее время не столько развивается сама технология, сколько появляются новые материалы. Одной из задач является создание более прочных и жестких материалов. Особенно важно, чтобы они были экологически чистыми и безвредными для людей как во время печати, не выделяя в воздух вредных веществ, так и после, чтобы уже в готовом виде детали можно было смело давать и взрослым, и тем более детям. В Европе уже давно предпочли безвредный PLA-пластик другим. Уже давно используются резиновые пластики, медные, бронзовые и деревянные, созданные на основе PLA. Появляются новые материалы на основе карбона и даже кожи. Что касается самой технологии печати, то происходит ее упрощение, чтобы ее можно было использовать в каждом доме без специальной подготовки. В частности, BQ недавно анонсировала BQ WitboxGo! – 3D-принтер, работающий на базе ОС Android, управление которым производится через смартфон или ПК: специальное ПО позволяет выбрать все настройки печати и запустить создание модели.

Изменил ли российский ретейл свое отношение к 3D-принтерам или в этом сегменте продолжают доминировать узкоспециальные интернет-магазины?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): В российском ретейле работают прагматичные люди. И, как я уже отмечал, 3D-принтер в первую очередь – это станок. И он не нужен массовому рынку в таком количестве, которое может охватить ретейл электроники и компьютерной техники. Они не могут представить большого ассортимента подобной техники в силу того, что специализируются на других направлениях. Поэтому, как и ранее, основными игроками остаются специализированные компании, которые могут представить широкий спектр 3D-принтеров и 3D-сканеров.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): В офлайне вы вряд ли найдете 3D-принтер на полках магазинов, а вот в онлайне 3D-принтеры уже активно продаются на ведущих площадках, таких как DNS, OZON, Onlinetrade, Ulmart и др. В основном речь идет о бюджетных устройствах, за более же профессиональным оборудованием нужно обращаться к специализированным компаниям.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): Думаю, со временем сети будут все больше и больше продавать 3D-оборудование, хотя более-менее серьезные 3D-принтеры в категории от 100 тыс. рублей так и останутся только в специализированных магазинах.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Опыт использования бытовых устройств показал, что печатать все, что захочется, не получится, – важно уметь пользоваться САПР, чтобы получить желаемое изделие. Такой опыт есть у отдельных энтузиастов, которых явно недостаточно для того, чтобы 3D-принтеры стали продавать сетевые магазины электроники. На мой взгляд, на рынке останутся серьезные игроки, которые в состоянии оказывать качественную сервисную поддержку своим клиентам: имеют как минимум склад запчастей и расходных материалов, а также инженеров по обслуживанию и настройке такого оборудования. Поскольку даже бытовой 3D-принтер по сути своей станок, квалификация инженеров должна быть достаточно высокой. Зарплата у таких специалистов тоже не самая маленькая. Поэтому на рынке останутся компании с конкретной специализацией на 3D-принтерах.

Ашхен ОВСЕПЯН («НПО Систем»): Можно признать, что 3D-принтеры так и не нашли широкого распространения на полках крупных розничных магазинов. Узкоспециализированные магазины все еще занимают большую часть рынка в этом сегменте.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): В данный момент узкоспециализированные магазины все еще играют ключевую роль. Ретейл ориентируется на массовый спрос, а 3D-принтер все еще является больше инструментом разработчика, чем бытовым прибором. К тому же 3D-принтер – это все еще недешевый инструмент, и для того чтобы занять место на полке магазина в одном ряду с микроволновками и холодильниками, ему нужно доказать свою полезность в быту и стать намного более простым в освоении.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): Розничные сети, продающие потребительскую электронику в крупных офлайн-магазинах, не могут составить конкуренцию специализированным интернет-магазинам. 3D-техника – это нишевый продукт, который требует более длительного цикла сделки, сложных консультаций. Вряд ли 3D-принтеры станут товаром для ретейла в ближайшие годы, а то и десятки лет.

Илья ВИНОГРАДОВ («3Д Вижн»): В данном сегменте продолжают лидировать узкоспециализированные интернет-магазины, но теперь для нормального функционирования недостаточно сайта и контракта с поставщиком. Необходимо иметь собственный демонстрационный зал, сервис. Необходимо производить подготовку оборудования к продаже, проводить обучение, оказывать поддержку. Область достаточно специфическая, и крупный ретейл не очень хочет связываться с подобной возней.

Владислав ТОМИЛИН (BQ Russia): Более чем трехлетний опыт продаж 3D-принтеров BQ в крупных российских федеральных сетях показывает, что потребители еще не готовы покупать 3D-принтеры даже с минимальной ценой в 40 тыс. рублей в таких магазинах. Покупателям нужно рассказывать, что такое 3D-печать, в чем ее польза. А тем, кто это понял, необходима экспертная оценка, какое именно оборудование поможет справиться с их конкретными задачами, а консультанты в магазинах не всегда успевают проходить должное обучение.

Как вы оцениваете успехи и перспективы российских производителей 3D-принтеров?

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Я уже говорил о достижениях компании PICASO 3D, которая вышла на международный рынок с конкурентным продуктом. Именно на такой подход стоит ориентироваться другим российским производителям для дальнейшего роста. Перспектива может быть одна – выход на международный рынок. Сейчас наблюдается тенденция массового насыщения рынка продукцией из Китая. Да, она пока не отличается высоким качеством, а та, которая сделана хорошо, пока стоит с учетом импорта дороже российской. Понятно, что это вопрос времени, когда производители из Поднебесной подтянут качество или удешевят свои конкурентоспособные решения. Выводы также понятны – надо выходить на другие рынки самим. С качественным, уникальным продуктом.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): Российские производители 3D-принтеров занимают большую долю российского рынка, но особых перспектив для них мы не видим, пока они не начнут создавать продукт, конкурентоспособный на мировом рынке. Сейчас такую попытку делает компания PICASO 3D. Путь копирования китайских 3D-принтеров, на который встало большинство российских производителей, мы считаем бесперспективным. Говоря о российских производителях 3D-оборудования, я бы обратил внимание на производителей 3D-сканеров, и прежде всего компанию Artec3D, мирого лидера в своем сегменте, а также на компании Thor3D и RangeVision, которые создали уникальные продукты и продвигают их на мировой рынок. На мой взгляд, у этих компаний отличные перспективы.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): На мой взгляд, стоит отметить успехи компаний PICASO 3D (за PRO250 и ожидаемый X PRO), Imprinta (за вышедший Hercules) и Cyberon (за бюджетный и интересный принтер из коробки CyberMicro), а также компанию PrintBox3D, которая в последний год опять появилась на рынке и серьезно доработала свою машину PrintBox270 PRO.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Пока в России достаточно неплохо развито производство принтеров начального уровня – например, для школ и вузов. Серьезные решения для промышленности – для производства готовых изделий – пока есть только в единичных экземплярах.

Ашхен ОВСЕПЯН («НПО Систем»): Российские производители все еще находятся по большей части в стадии НИОКР. Однако положительная тенденция есть. Есть несколько перспективных разработок в сфере печати металлом, керамикой. Шанс, что в ближайшие пару лет российские производители смогут потеснить мировых лидеров, невелик. Однако рынок меняется крайне быстро, и инновационные разработки могут оказаться конкурентоспособными.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): Отдельные российские производители 3D-принтеров уже сейчас составляют достойную конкуренцию зарубежным коллегам. Яркий пример – компания PICASO 3D с их Designer X PRO, который обеспечивает качество FDM-печати выше уровня зарубежных образцов. Им уже интересуются покупатели из других стран. Перспективно выглядят и разработки красноярской компании «Импринта». Есть и другие интересные производители, в общем, перспективы неплохие.

Илья ВИНОГРАДОВ («3Д Вижн»): Очень ждем, что наконец-то российские разработчики создадут действительно стоящее оборудование для профессионального сегмента. На данный момент отечественные 3D-принтеры – это полупрофессиональные установки. Мы их используем, но больше для простых дизайнерских проектов. Для промышленных изделий используются иностранные решения.

Ваш прогноз по развитию рынка 3D-печати на ближайшие два-три года.

Антон ЛЫЛЫК (3Dtool.ru): Продолжится рост рынка. Это связано с тем, что многие осознали, какие перспективы и выгоды несет 3D-печать в бизнесе. Бизнес, как и раньше, останется главным локомотивом этого рынка. Энтузиасты продолжат собирать свои принтеры из наборов китайских деталей, так же как сейчас, и не окажут значимого влияния на рынок. Массового бытового применения 3D-принтеров прогнозировать не могу. Хотя сейчас есть несколько моделей на подходе, которые претендуют на роль «3D-принтера в каждый дом». Правительство приняло правильное решение, обратив внимание на процесс обучения 3D-печати нашей молодежи. Именно подготовка специалистов дает базу для массового внедрения 3D-печати в нашу жизнь.

Александр КОРНВЕЙЦ («Цветной Мир»): Чтобы случился прорыв в технологии 3D-печати, нужно решить массу технических задач, и прежде всего добиться существенного увеличения скорости печати и одновременно улучшения качества готовых изделий. Это требует миллиардных инвестиций, но инвесторы последние годы не очень жалуют участников этого сектора, разочарованные слабыми финансовыми показателями лидеров рынка – американских компаний Stratasys и 3DSystems, поэтому данный процесс будет идти медленней, чем бы нам хотелось. Результатом инноваций должна стать возможность напечатать изделие, неотличимое от сделанного на заводе. Ожидать, что эта задача будет решена в ближайшие два-три года, практически невозможно, поэтому мы рассчитываем на рост в 25-30% в год, который будет обеспечен прежде всего более глубоким внедрением 3D-оборудования в те отрасли, где оно уже начало применяться отдельными новаторами.

Наталья ФУНКНЕР (CONTEXT): По прогнозам CONTEXT, к 2021 году рынок 3D-печати вырастет с $5 млрд до более чем $16 млрд. Ожидается выход и других больших компаний на этот рынок, таких как Ricoh и Canon. Компании, чей бизнес традиционно связан с печатной техникой, попытаются получить свою долю на рынке 3D-печати. Многие бизнесы уже сейчас стараются понять, каким образом печать запчастей на заказ нарушит их цепочку поставок. UPS, FedEx, The Royal Mail, Amazon и многие другие начинают планировать содержание меньших складов в связи со снижением необходимости долгосрочного хранения. В течение нескольких последующих лет, по мере укрепления успехов новых технологий, станет обычным явлением увидеть в промышленных цехах оборудование для 3D-печати рядом с традиционным.

Александр ПЕРЕС (ABS3D.RU): Эти два-три года покажут лидеров, так как сейчас рынок начинает входить в более взрослую стадию, когда появляются компании, знающие, что делать, и имеющие конкретные цели, а главное, возможности для их достижения.

Денис МАРИНИЧ (Softline): Технологии 3D-печати будут распространяться в промышленности. Они будут изменять парк станков и в конечном итоге значительно изменят технологические процессы на производстве. Очень важно, что в ближайшие два-три года мы будем наблюдать удешевление технологии в целом. Чем быстрее она будет дешеветь, тем охотнее ее будут внедрять.

Ашхен ОВСЕПЯН ( «НПО Систем»): В ближайшие два-три года темпы роста на 15–25% в год должны сохраниться. На рынок выходят новые крупные игроки. Поэтому велик шанс, что мы увидим крупные слияния и поглощения. Большие перспективы вижу в развитии доступных систем, использующих технологии, которые ранее могли внедряться только в дорогих промышленных решениях.

Ирина АРАПОВА (PICASO 3D): Давать прогноз на быстрорастущем рынке очень сложно. По некоторым оценкам, рост в ближайшие пять лет будет составлять не менее 30% в год. Российский рынок составляет крайне малую долю мирового, но продолжает увеличиваться, а интерес к этой технологии только возрастает. Все это дает как минимум уверенность в устойчивом росте.

Василий КИСЕЛЕВ (Top 3D Shop): Основной вектор развития – большая доступность 3D-печати, увеличение точности и качества, стабильности работы, больший охват всевозможных материалов для печати и расширение сфер применения. В ближайшие годы мы ожидаем увидеть больше интересных решений. Для бизнеса – более доступные, удобные и компактные 3D-принтеры для печати металлом прямо в офисе, сверхбыстрые и точные – для печати пластиками и композитами. Получат развитие полноцветные принтеры для дома, которые уже начали появляться. Увеличивается интеграция аддитивных технологий в традиционные сферы промышленного производства, где они дополняют привычные технологии, а где-то уже и заменяют их, делая конечные продукты качественнее и уменьшая их себестоимость. Доля аддитивных и комбинированных технологий в производстве вырастет, как и в остальных областях.

Илья ВИНОГРАДОВ («3Д Вижн»): Рынок 3D-печати будет расширяться, на данный момент мы не видим ограничений по его развитию. При этом развиваться будет как сфера оказания услуг, так и сфера производства оборудования и расходных материалов. Также мы прогнозируем развитие 3D-печати в профессиональных сегментах и постепенное насыщение рынка персональных и полупрофессиональных устройств.

Добавить комментарий