Аддитивное производство — это новый способ изготовления разных изделий, который стал настоящей технологической революцией. Как следует из названия, этот процесс основан на принципе добавления материалов для создания какого-либо продукта. Слои материала последовательно накладываются друг на друга, пока не будет создан желаемый объект. Аддитивный процесс позволяет получать детали в соответствии с точной 3D моделью. Логически эта технология противостоит субтрактивным производственным процессам (фрезерование, механическая обработка, литье под давлением и т. д.), когда для получения детали из большого куска материала удаляется лишнее.
Изобретенный в 1986 году Чарльзом Халлом процесс стереолитографии, как один из способов аддитивного производства, используется во многих секторах. Будь то в области автомобилестроения, аэрокосмической отрасли, медицины или производства потребительских товаров - 3D печать стала незаменимой. Многочисленные патенты, поданные с момента изобретения технологии, также позволили усовершенствовать технологию и сделать ее доступной для компаний разного уровня.
Аддитивное производство предлагает своим пользователям несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами производства, которые относятся к гибкости, снижению затрат и экономии времени. Представленная многочисленными процессами и широкими возможностями в выборе материала, технология аддитивного производства все более и более расширяет область применения в разных отраслях, затрагивая практически каждую из существующих областей.
С момента своего появления, аддитивное производство претерпело значительные изменения. Его сравнительно небольшая история наполнена инновациями и решениями, которые позволили оптимизировать процесс. Одним из основных достижений является выпуск первого 3D принтера компанией 3D Systems в конце 1988 года. За этим последовало множество открытий, например, первый проект биопечати, осуществленный в 2011 году с печатью почки, первый 3D принтер, отправленный в космос, или даже первый дом, созданный с помощью 3D печати.
Но если сегодня аддитивное производство доступно не только для компаний, но и для частных лиц, то так было не всегда. В первые годы развития технологии большинство процессов 3D печати были запатентованы, что снижало доступность аддитивного производства. Со временем эти технологии стали достоянием общественности, и все больше пользователей начали их использовать.
Здесь стоит упомянуть о движении RepRap (Rapid Replication), которое ускорило распространение аддитивного производства. Основанный в 2005 году, проект RepRap заключался в 3D печати различных элементов 3D принтера. Именно тогда возникло одно из основных сообществ аддитивного производства — сообщество производителей. Результатом деятельности сообщества стал выпуск доступных для широкого круга пользователей 3D принтеров.
Материалы в аддитивном производстве
Существует несколько процессов, но все они начинаются с одного и того же шага: создание цифровой модели. Созданная с нуля или восстановленная путем реверс-инжиниринга, модель преобразуется в формат STL с помощью программного обеспечения САПР, чтобы быть напечатанной на 3D принтере.
В зависимости от технологий материалы, используемые 3D принтерами, различаются. Самыми популярными, несомненно, являются пластмассы в разных формах (нить, порошок, смола), совместимые с несколькими процессами, такими как FDM, стереолитография или лазерное спекание. Другие материалы, такие как металл, воск или керамика, также очень распространены. Представленный список далеко не исчерпывающий. Например, мы наблюдаем, что определенные пластмассы конкурируют с определенными металлами. PEEK и PEKK, например, считаются высокоэффективными термопластами и имеют механические характеристики, аналогичные металлам.
Со временем компании открывают для себя новые материалы, применяемые в процессе аддитивного производства, например, композитные материалы и биоматериалы (человеческие клетки).
Где применяется аддитивное производство
Исторически сложилось так, что аддитивное производство — это технология, предназначенная для быстрого прототипирования. Уже более 20 лет эта технология также используется для изготовления деталей инструментов для заводов и других сборочных линий. Но в последнее время, с расширением ассортимента 3D материалов и процессов, отрасли промышленности в дополнение к прототипам начали производить конечные продукты с помощью 3D печати. В частности, это относится к аэрокосмической отрасли, где многие детали, например турбины, теперь печатаются на 3D оборудовании. Также крупные бренды потребительских товаров постепенно переходят на аддитивное производство. Например, всем известная компания Adidas создает тысячи продуктов с помощью аддитивного производства.
Автомобильная промышленность также является большим поклонником 3D технологий. Например, Ford приобрел свой первый 3D принтер в 1988 году, чтобы ускорить процесс прототипирования. Несколько лет спустя примеру компании последовали и другие, с тех пор аддитивное производство стало незаменимой технологией для автомобильного сектора.
Но 3D печать не ограничивается производством деталей для автомобилей. Сегодня технологией пользуются в самых разных секторах, в частности, благодаря своей гибкости и способности снижать производственные затраты. Например, в сфере строительства все больше и больше компаний используют 3D печать для строительства домов или других зданий. Такие компании, как ICON или WASP, решили специализироваться в этом секторе, и в последнее время количество зданий, построенных с использованием аддитивного производства, увеличилось.
В медицине технологии также играют очень важную роль. Многие считают, что это будущее медицины. Протезы, хирургические шаблоны и биопечатные органы позволяют медицинскому персоналу предлагать уход, адаптированный к каждому пациенту.
Основные игроки на рынке аддитивного производства
На рынке аддитивного производства существует множество компаний, которые предлагают оборудование как для профессиональных задач, так и для массового пользования. Американская корпорация 3D Systems и израильско-американский гигант Stratasys являются лидерами на рынке. Компании предлагают передовые технологии для решения промышленных задач в разных отраслях.
Formlabs, специализирующаяся на SLA 3D принтерах, является, пожалуй, самой авторитетной компанией в области 3D печати смолой. Одной из других крупных компаний в этом секторе является фирма HP. Известная своими принтерами и другими компьютерными устройствами, компания в настоящее время является мировым лидером в области 3D печати и предлагает оборудование для многих секторов, например, для медицины.
По другую сторону Атлантики компании также развивались и в настоящее время модно выделить несколько крупных игроков на рынке аддитивного производства. Такие компании, как EOS, Materialise или Ultimaker, внедряют свои технологии по всей Европе и позволяют многим фирмам трансформировать свои методы производства. Во Франции производители Prodways, специализирующиеся на промышленной 3D печати, Volumic, предлагающие FDM оборудование профессионалам, и Addup, специализирующаяся на аддитивном производстве металлов, являются одними из самых важных.
Представители азиатских компаний, например китайские XYZPrinting, Creatbot и другие предлагают доступные настольные решения для профессионалов и любителей. Среди российских компаний также можно отметить производителей, которые представляют решения для печати металлами, полимерами и пластиком. Например 3В LAM выпускает серию принтеров для печати разными видами металлом, а F2innovations предлагает профессиональное оборудование для работы пластиковыми нитями, фотополимерами и гранулами.
Аддитивное производство - это относительно новый эффективный способ создания прототипов и конечных продуктов. Технология отличается экономичностью и эффективностью по сравнению со многими традиционными методами производства. Аддитивное производство предлагает широкий спектр материалов, который постепенно пополняется.
Компания DigitalCraft3D предлагает оценить преимущества аддитивного производства без больших вложений. В нашем арсенале есть оборудование, работающее по разным технологиям - мы производим детали из пластиков, металлов, фотополимерных смол и других материалов.
Услуги 3D печати - это отличная альтернатива запуску собственного аддитивного производства. Мы предлагаем отличные условия сотрудничества и гарантированный качественный результат. Узнайте больше о возможностях нашего производства у менеджера!
