Наш корреспондент отправился в самый большой 3D-цех в стране

Корреспондент «Комсомолки» присел на ступеньки рядом с принтером, который печатает металлом, и призадумался о судьбах российской промышленности.

Фото: Андрей АБРАМОВ

Про 3D-принтеры и аддитивные технологии — так в целом именуют эту сферу — я впервые писал в 2014 году. Тогда страну обложили посткрымскими санкциями. На государственном уровне взяли курс на импортозамещение.

Из каждого утюга вещали: эпоха четвертой промышленной революции, 3D-принтеры напечатают все, что хочешь. В России появились первые поставщики такого оборудования. Энтузиасты рассказывали мне, как ушлые китайцы штампуют на принтерах дома, машины…

Все повторяется весной 2022-го: директора заводов, судя по бизнес-прессе, рвут на себе волосы и не знают, как им работать без импортных деталей. Если вы автовладелец и за минувший месяц открывали каталоги запчастей, то должны были облиться холодным потом. Поставки деталей для иномарок пока не предвидятся. Все что осталось можете покупать втридорога.

Еще восемь лет назад нам рассказывали про спасительную технологию. Я сам обещал читателям райские кущи, отпечатанные на 3D-принтерах. Выходит, аддитивные технологии не могут спасти нашу промышленность? Может это вообще потемкинская деревня футурологов…

В таких смешанных чувствах я поехал искать ответы на самое крупное предприятие в России, которое занимается 3D-печатью — «Центр Инноваций SIU System». Оно работает на территории бывшего автозавода «Москвич», который сейчас превратили в технополис «Москва» (см. «Кстати»).

ЭТО НЕ «ОТРЕЗАЛ ЛИШНЕЕ», А ВЫРАЩИВАНИЕ НОВОГО

3D-цех не похож на типовой завод. Тут нет домны, льющей раскаленный металл, не бежит конвейер, вокруг которого суетятся рабочие. Даже скучно… Производство разделено на две зоны. Заурядная офисная, где сотрудники прильнули к мониторам. Вторая — производственная. Вдоль стен полсотни «ящиков». Это и есть 3D-принтеры. Они лишь слегка гудят.

Напомню, как вообще работает это чудо. Обойдемся без сотен нюансов — поверьте, их в аддитивных технологиях хватает. 3D-принтеры разные. Самые простые печатают пластиком. Их ставят в ТРК на потеху публике, закупают в школьные классы информатики. Такие машины заправляют бобинами с пластиковой нитью. На них печатают сувениры и промышленные компоненты.

Машина нагревает материал и в расплавленном виде слой за слоем выкладывает то, что запрограммировал оператор. Для начала нужно нарисовать на компьютере объемную модель, которую воплотит принтер. Можно не рисовать, а взять предмет, отсканировать его специальным прибором и получить контуры для печати.

— Традиционные технологии: взял материал, обрезал лишнее — получил деталь. Аддитивные — это выращивание слой за слоем нового, — объясняет исполнительный директор SIU System Мария Борисова.

Исполнительный директор SIU System Мария Борисова рядом с принтером, который печатает керамику.

Фото: Андрей АБРАМОВ

КАК БЫСТРО МОЖНО ПЕЧАТАТЬ

У промышленных 3D-принтеров свои технологии. Представьте металлический шкаф три на три метра. За стеклом ванна с жидким полимером — мутная жижа. По ней бегает луч лазера. Там, где он прошелся, полимер твердеет. Миллиметр за миллиметром из ванны проявляется контур будущего творения.

Так выглядит промышленный 3D-принтер, который печатает жидким полимером.

Фото: Андрей АБРАМОВ

— Это заготовки для элайнеров, которые стоматологи используют для исправления прикуса. Каждая уникальна, так как напечатана под конкретного пациента, — рассказывает Мария.

Есть принтеры, работающие с металлами. Их заправляют порошком — нужна титановая деталь, насыпают титановый и т.д. Порошки наши предприятия делают. Мне демонстрируют сопло реактивного двигателя. Его машина напечатала за 30 часов. К слову, скорость у всех принтеров разная. На самых быстрых изделия вырастают из полимера на 1 см в минуту.

Существует печать из песка, чтобы изготовить формы для литья. Заполнил их металлом, разбил песчаную оболочку, получилась деталь. Или керамикой — паста ложится слоями, лазерный луч и обжиг в печах делают изделие твердым. Печатают тут не чайные пары с вазами, а компоненты микроэлектроники, детали для авиации и космонавтики, кейджи — межпозвоночные импланты.

— 3D-принтер можно подобрать под любое производство. Нужно произвести что-то новое — быстро перенастроил оборудование и начал выпуск. Когда началась эпидемия ковида, мы стали печатать клапаны Вентури — это деталь для аппаратов ИВЛ. Хотя раньше этим не занимались, — вспоминает Мария Борисова.

Принтеры способны выпускать механизм сразу в сборе. Мне показывают переплетение десятка шестеренок, которые ювелирно вращаются как одно целое. То есть не надо печатать каждую составляющую отдельно, можно сразу механизм. Но наивно полагать, что из принтера всегда выходят готовые изделия. Некоторым также нужна постобработка. Например, шлифовка.

ЧЕЛОВЕК ПРОТИВ ПРИНТЕРА

Битый час меня водили по цеху, рассказывали про чудо печати. Уж думал идти на выход, чтобы вновь воспеть читателям, какое прекрасное 3D-алеко ждет нас в скором времени. Разбудил в себе скептика и атаковал исполнительного директора вопросами.

— Если 3D-принтеры и вправду могут все что хочешь, где это все в нашей промышленности?

— Технологии применяются, но могут использоваться гораздо активнее. Мало кто понимает, возможности 3D-печати. Нет в России широкой линейки центров, вроде нашего, чтобы увидеть промышленные принтеры в работе. Мы привыкли мыслить стереотипами о технологиях. Чтобы что-то произвести, надо взять кусок, отсечь лишнее и получится деталь.

Клиенты приходят с заказами и говорят: возьмите этот материал и напечатайте деталь. А в аддитивном производстве нужно четкое техзадание, мы отталкиваемся от свойств конечного изделия, ведь в процессе печати под воздействием луча лазера происходят изменения.

— Вот лежат у вас зубные протезы. Но когда я прихожу в стоматологию, там продают корейские или швейцарские импланты. Вы мне демонстрируете напечатанные автозапчасти, а Lada Vesta тем временем наполовину собрана из импортных деталей. Почему при безграничных возможностях 3D-печати мы не можем перевести нашу промышленность на эти рельсы?

— Нужно качественное оборудование, программное обеспечение, подходящие по параметрам материалы и обученный персонал. Если одна из составляющих отсутствует или на ней сэкономили, результат будет далек от идеала.

В Европе отказываются от ручного труда, переходят на автоматизацию. Это инвестиции, но они окупаются. В России подход другой: лучше человека поставим, а в других сферах сэкономим. К нам приезжают промышленники и задают вопрос: где у вас десять сотрудников вокруг каждой машины? Мы объясняем: хватит и одного. Но так не принято…

Черно-зеленая коробочка справа — это российский принтер «Геркулес».

Фото: Андрей АБРАМОВ

— Принцип конвейера: на каждом участке изделие подхватывает мастер, добавляет, передает следующему.

— Здесь по-другому. В месяц мы выпускаем более 20 тысяч разных деталей, а работает у нас не так много народа (мы смотрим в офисную зону, там едва ли наберется десять человек — прим.авт.). Есть конструктор и специалист по топологической оптимизации — они разработают 3D-модели изделий с учетом экономии материала и ускорения скорости печати. Есть оператор печати и его помощник, которые подготовят принтер, запустят его, проконтролируют печать и при необходимости сделают постобработку изделия. Есть инженеры, которые контролируют процесс и поддерживают работу оборудования.

— Что с кадрами?

— В вузах и колледжах есть программы подготовки инженеров 3D-печати и операторов 3D-принтеров. Мы участвуем в разработке стандартов обучения.

В РОССИИ НЕ ЛЮБЯТ ДЕЛИТЬСЯ

— Помечтаем: завтра нашим заводам запрещают покупать оборудование, кроме 3D-принтеров. Дают субсидии на закупку техники, учат спецов. Такими темпами через сколько лет мы напечатаем свой «Боинг»?

— Машину напечатать сможем, с самолетом сложнее. В авиации очень долгий процесс сертификации, чтобы все было безопасно. В мире есть компании, которые очень активно используют 3D-технологии. Например, ракеты Илона Маска (американский инженер-миллиардер, основатель частной космической компании SpaceX — прим. авт.). В мировой практике приобретают сразу десятки металлических или полимерных промышленных 3D-принтеров, чтобы расширить производство.

Это сопло реактивного двигателя в окружении прочих «железяк», которые также были напечатаны.

Фото: Андрей АБРАМОВ

В России завод зачастую берет один принтер и пытается встроить его в производственную цепочку. К нам обращаются сотрудники. Мы все показываем, объясняем, рассказываем. Спустя время можем получить ответ: команда не готова пробовать. Производственный процесс выстроен так, что 3D-принтер не очень вписывается. Нужно что-то менять, обучать людей, менять их привычки…

Или приходит к нам завод с желанием купить оборудование. Ставит условие: напечатайте деталь, мы посмотрим — проработает месяц, тогда покупаем. Потом говорят: давайте еще полгода она поработает, еще и еще… В итоге все остальные детали вышли из строя, наша так и стоит, а предприятие передумало закупать. Или решает взять другой принтер, что не гарантирует результат.

При этом в России есть производства, активно внедряющие 3D-технологии. Но у нас не привыкли делиться своими разработками. А аддитивные технологии — это про продвижение. Со всеми заказчиками у нас подписано соглашение о неразглашении. Так бы мы ежедневно публиковали замечательные новости. Другие бы увидели и вдохновились.

Пока получается, что те, кто грамотно применяет 3D-принтеры, идут на шаг впереди остальных, но не всегда рассказывают, за счет чего.

— У нас выпускают свои принтеры?

— 3D-принтеры изобрели в США. Есть европейские производители. Некоторые из них сейчас временно приостановили поставки. Но мы считаем, что все наладится. Отечественные производители выходят на очень хороший уровень. Мы их разработки тестируем и, если уверены в качестве, то начинаем использовать.

Синий свет, который облучает бюст Ильича — это проекция сканера. Он создает виртуальный 3D-макет детали, чтобы затем ее можно было напечатать.

Фото: Андрей АБРАМОВ

— Если разобрать наш принтер, какова вероятность найти детали не made in Russia?

— Вероятность есть. Не стояло задачи, что все оборудование должно быть сделано только из отечественных деталей. Но в перспективе, думаю, создать такой принтер реально.

— И все-таки, надо нам срочно переходить на аддитивные технологии, чтобы спасти промышленность?

— 3D-принтер при правильном использовании позволяет создать изделие, о котором раньше можно было только мечтать. Если вы штампуете или отливаете простые формы, возможно, вам стоит оставить все как есть. Но усовершенствовать деталь перейти к выпуску более сложных технически компонентов, начать производить новое в сжатые сроки — с этим справится только 3D-печать.

Мария Борисова рядом держит «роборуку», напечатанную на 3D-принтере.

Фото: Андрей АБРАМОВ

КСТАТИ

«Центр Инноваций SIU System» базируется в ОЭЗ «Технополис Москва». Тут широкие возможности по промышленной кооперации с местными резидентам. В ОЭЗ «Технополис Москва» существует целый кластер предприятий, занятых производством композитов и наноматериалов. Кроме него, порядка 200 компаний столичной ОЭЗ объединились в кластеры микроэлектроники и оптики, медизделий и биофармы, информационно-коммуникационных технологий, энергоэффективных и высокотехнологичных производств.

Источник