О лазерном аддитивном производстве в Восточной Европе

Страны Восточной Европы Польша, Чешская Республика, Румыния, Словения, Словакия, Ливонии, Латвия и Эстонии являются частью Европейского союза (ЕС) и глубоко вовлечены в Европейское научное сообщество. Основные направления исследований и развития (R&D) предусмотрены программой ЕС - Horizon 2020.

Беларусь, Украина и Россия имеют свои собственные R&D центры, академические и независимые. За последние 10 лет в этих странах были сделаны значительные инвестиции в технологическую базу университетов и корпораций аддитивной 3D печати. Они, соответственно, дали несколько успешных примеров применения аддитивных технологий (АдТ) в промышленном производстве.

Например, на седьмой Международной конференции по применению лазеров в медицине, состоявшейся 13 июля 2017 в Timisoara, в Румынии, были рассмотрены новые применения в области медицины на основе аддитивного производства металлокерамики, с использованием лазеров.

Институт транспорта и связи (г.Рига, Латвия) отметил в «дорожной карте» «Программы исследований 2015-2020 г.г.» то, что аддитивная 3D печать является одним из наиболее важных направлений R&D и образования.

19 марта 2018 г., компания SondaSys (Ogrodzieniec, Польша; www.sondasys.com) запустила аддитивное производство с помощью стереолитографии (SLA) и селективного лазерного плавления на 3D принтерах SLM, в сотрудничестве с китайской компанией 3D печати ZRapid Tech (Suzhou, Китай; www.zero-tek.com ). Обучение IТ инженеров для этой отрасли уже началась. Многие игроки видят огромный потенциал в разработке и проектировании новых продуктов. Использование производственных мощностей является открытым вопросом для многих компаний и фокусируется на основных преимуществах для любого бизнеса – необходимо ли покупать собственные машины или лучше нанимать специальные фирмы/сотрудников.

Россия, крупнейшая экономика в Восточной Европе и имеет огромный потенциал, но требуется много R&D для каждого применения. Многие из российских госкорпораций разработали программы развития и инвестирования промышленных технологий, однако переход от исследований к промышленному производству остаётся проблемой.

Одним из российских поставщиков металлического порошка на российский рынок является АО «Полема» (г.Тула, Россия; www.polema-rus.com ), которая освоила производство материалов для металлической 3D печати ещё в 2014 году. В 2018 году компания заказала и начала создавать парк нового уникального оборудования. Проект примечателен тем, что компания не только начала производство традиционных материалов для аддитивного производства, но также имеет возможность для промышленного производства сферических порошков тугоплавких металлов, таких как вольфрам, молибден, хром нужной формы и размеров. В компании разрабатываются также новые порошковые материалы с уникальными свойствами. АО «Полема» видит большие перспективы на рынке аддитивного производства и представила свои порошки для 3D печати на ярмарке Formnext 2018, состоявшейся 13-16 ноября 2018 года во Франкфурте, в Германии.

Производители оборудования, такие как, например, EOS (Krailling, Германия), TRUMPF (Ditzingen, Германия) и SLM Solutions (Lübeck, Германия), хотят найти наиболее подходящие бизнес-модели с местными корпорациями и R&D партнеров для адаптации их технологических процессов и оборудования под местные требования.

Компания Conmet (г.Москва, www.conmet.ru ) имеет свои корни от известного производителя титана - VSMPO AVISMA (Верхняя Салда, Россия; www.vsmpo.ru ). Conmet начал на машине TRUMPF производить импланты, но для которых непросто удовлетворять медицинские нормы при внедрении новых технологий. Открытым остаётся вопрос сертификации при использовании имплантов и в повседневной хирургической практике.

Из-за больших преимуществ, значительный интерес к лазерному аддитивному производству, имеют производители реактивных двигателей и турбин, такие, например, как GE (Бостон, MA) и АО " Объединенная двигателестроительная корпорация" (ОДК, г.Москва) / United Engine Corporation (UEC – www.uecrus.com), с участием R&D академических партнеров и инвесторов в программах SLM, лазерной наплавки для ремонта и производства. Необходимы усилия для разработки технологических процессов и решения проблем с сертификацией для авиации, чтобы мы могли увидеть напечатанные турбинные лопатки в авиации. Весьма перспективно использование в реактивных двигателях новых керамических компонентов и их печать.

Аддитивная 3D печать, применительно к космической технике, очень интересна в экономическом плане. Правительство России предложило несколько R&D грантов для оборудования и процессов, но это все еще находится в стадии разработки. Такая же ситуация сложилась и в ядерной промышленности, с имеющемся огромным потенциалом, и имеющимися ограничениями в плане необходимости соответствующей аттестации и сертификации.

United Company RUSAL (Москва; https://rusal.ru ), вторая в мире по величине алюминиевая компания первичного производства - пытается найти новые рынки для алюминиевого порошка путем развития присадок. Многие мероприятия направлены на диверсификацию бизнеса с печатью алюминиевыми порошками. Компания имеет свой собственный механизм для производства порошка алюминия и лучший способ для коммерциализации алюминиевой пудры.

«Современное оборудование (Solver Group; Москва – www.solver.ru ) -интегратор технологий. Бизнес компании включает в себя модернизацию производственных компаний с развитием технологий. Компания заинтересована в аддитивных технологиях, но они являются достаточно сложными для осуществления их собственными силами, чтобы получить высокое качество. АдТ дают преимущество в плане сокращения времени производства, для изменения спецификации одного продукта на другой, с упрощением конструкции. Сложные проекты требуют участия интеграторов с высоким уровнем компетентности в широком спектре основных и вспомогательных технологических процессов.

Rena Solutions (г.Тольятти, Россия; www.rena-solutions.ru ) - интегратор, имеющий опыт в разработке технологических решений для многих автомобильных компаний (см.рисунок). Последние два года было много запросов на автоматизацию и контроль качества для аддитивной 3D печати от крупных промышленных игроков. Эта компания занимается разработкой технического зрения для проверки шероховатости поверхности деталей после 3D печати. Это приложение должно иметь новые, быстрые алгоритмы для анализа с высоким разрешением и различными геометриями в миллисекунды времени. В этой задаче используются алгоритмы искусственного интеллекта - для обнаружения отклонений и создания базы данных с использованием фотографий.

Гибкость является одним из главных преимуществ аддитивной 3D печати. Аддитивные технологии имеют почти 100%-ую гибкость в дизайне, так что следующим шагом должно быть соответствие другим процессам производства и обеспечение их гибкости.

Аддитивные технологии могут быть успешно интегрированы в производство, когда рассматриваются все вопросы, такие как обработка, экономика и управление. Одним из основных вопросов является подготовка сметы на стадии разработки, потому что это самый простой способ для сокращения расходов.

Международный опыт показывает, что лучший способ использовать аддитивную 3D печать при разработке новых бизнес-моделей, оптимизировать их. В Восточной Европе существует огромный потенциал для 3D печати на промышленных предприятиях, это одна из самых привлекательных технологий для нового бизнеса, но она должна показать, как перейти в экономике на другой уровень, чтобы быть эффективной.

Фото – Образец из нержавеющей стали 316L, изготовленный по технологии SLM, с многочисленными углами наклона его фрагментов.

EVGENY MOLCHANOV - коммерческий директор компании Rena Solutions, г.Тольятти, Россия; http://rena-solutions.ru.

Источник: Laser additive manufacturing moves forward in Eastern Europe / EVGENY MOLCHANOV // Industrial Laser Solutions, MARCH / APRIL 2019, p.24-26; www.industrial-lasers.com.