В начале 2014 года компания PricewaterhouseCoopers (PwC) опубликовала оптимистичные результаты исследования, главным выводом которых стало заявление «…две трети из ста ведущих промышленных компаний сегодня используют технологии 3D-печати».
В самом деле, многие, кто интересуется этим направлением, отмечают стремительное развитие отрасли и несомненные успехи новых технологий.
Но если мы внимательнее рассмотрим статистику, предоставленную PwC, то обнаружим, что реальность выглядит не так уж и радужно.
Мы видим, что в большинстве случаев речь идет скорее об экспериментах, чем о налаженном производстве, а треть респондентов не использует 3D технологии.
Тем не менее, большинство экспертов и поклонников 3 D убеждены, что в ближайшем будущем технология 3D прочно войдет в мировую экономику и ее применение будет шириться. Уже сейчас, по данным PwC, объем рынка приближается к 3 млрд. долларов, и, как прогнозируют эксперты, достигнет 16 млрд. в будущем году.
Перспективные отрасли внедрения 3D технологий
Специалисты указывают на отрасли, которые уже сейчас интересуются 3D технологиями и могли бы успешно внедрить их в будущем.
1. Автомобильная промышленность: 3D позволит объединить нескольких деталей в один комплексный узел, создавать оборудование, производить детали и запчасти, создавать прототипы и проверять их совместимость, что значительно ускоряет инновации;
2. Аэрокосмическая промышленность: создавать детали сложных геометрических форм и более легкие детали; испытывать и производить детали с переменными характеристиками и свойствами материала;
3. Медицина: возможность планирования хирургических операций на точном прототипе пациента; изготовление имплантатов и протезов повышенной точности для каждого пациента; биопечать живых тканей для хирургии и лекарственных средств;
4. Розничная торговля: 3D –изготовление сувениров или бытовых аксессуаров на заказ;
5. Спортивная одежда и инвентарь: изделия сложной геометрии; индивидуальная защитная экипировка и обувь; опытные образцы для испытания.
Препятствия для промышленного внедрения 3D и пути их преодоления
В настоящее время 3D технологии используются преимущественно для изготовления опытных образцов. Очевидно, этого не достаточно для настоящего прорыва 3D в промышленности. Чтобы 3D начали внедряться массово, необходимо, во-первых, чтобы все изделия, которые до сих пор из-за сложности изготавливали вручную, можно было бы изготовить в 3D. Кроме того,3D печать должна освоить большие объемы не прототипов, а действующих образцов.
Что препятствует этому? Есть несколько факторов:
· Высокая себестоимость продукции,
· Низкая скорость печати,
· Недостаточная гибкость настроек;
· Ограниченность используемых материалов.
К таким принтерам можно отнести 3D принтеры от компании Formlabs или Ultimaker, предлагаемые нашей компанией. Стоимость этих устройств до 5000 долларов, качество - профессионального оборудования, возможность выпуска деталей малого размера любой конфигурации.
Доступность – ключевое условие для того, чтобы 3D-печать стала массовой.
Помимо этого, есть ряд конструктивных задач, решение которых ускорит внедрение 3D печати в массы.
Так, необходимость постоянно очищать экструзионную головку замедляет работу принтера и значительно снижает его производительность. Принтеры технологии SLA более перспективны. Специалисты уже сейчас рассматривают способы увеличения скорости за счет используемых компонентов или усовершенствования лазеров. Так, в принтере Form 1+ в четыре раза увеличена мощность лазеров, что дает выигрыш в скорости на 50% по сравнению с предыдущей версией Form 1.
Как уже говорилось, чтобы внедрить 3D в производство, нужно, чтобы принтер печатал не только образцы и детали, но мог изготовить изделие целиком.
Решение этой задачи затруднено тем, что современные принтеры работают только с одним видом материала и не могут в одном цикле использовать разные материалы.
Кроме того, в изделия 3D-печати в настоящее время нельзя прямо в цикле изготовления вмонтировать электронику или датчики, что также связано с проблемой использования и сочетания разных материалов за один цикл. Над этой задачей сейчас работают лучшие специалисты. Есть экспериментальные решения по печати, например, блоков литий-ионных аккумуляторов при помощи специальных чернил.
Нет никаких сомнений в том, что аддиктивные технологии продолжат интенсивно развиваться и все шире внедряться в промышленное производство.
Formlabs Form 1+: персональный 3D принтер с технологией SLA
Большинство персональных принтеров – экструзионные. В процессе работы они выдавливают нагретый пластик, экструзионную головку приходится постоянно очищать. Formlabs Form 1+ использует технологию SLA (лазерная стереолитография). Подвижный лазер полимеризирует акрилатную фотополимерную смолу, нанося ее послойно (толщина слоя – 25 микрон). В результате получаются идеально гладкие изделия, которые отличает точность и качество мельчайших деталей. Даже на низких разрешениях Formlabs Form 1+ позволяет добиться отличного результата.
Formlabs Form 1+:
· объем постр. 300X280X450 мм;
· способ загрузки файлов - USB
· Максимальный размер печати (ДхШхВ), мм: 125x125x165
· Форматы печатаемых файлов: STL
· Способы загрузки проекта: USB, SD
· Программное обеспечение –Preform.
Formlabs Form 1+ может быть особенно интересен архитекторам и скульпторам, стоматологам и ювелирам.
