Секрет в том, что преимущество всегда получает тот, кто видит то будущее, которое он хочет создать, и начинает целенаправленное движение к нему, попутно приобретая уникальные компетенции, опыт и конкурентное преимущество, которые затем можно будет купить только очень дорого.

 Андрей Шапенко, книга «Фактор успеха. Маленькие шаги к большому результату»

Коротко о российском L-PBF-рынке

Согласно исследованию, проведённому Клубом аддитивных технологий (КАТ, https://k-at.ru), продажи 3D-принтеров в России в 2023 году заметно оживились, их рост увеличился на 76%, составив 6,85 млрд руб­лей. Очевидно, что российская экономика, поставленная перед вызовом санкционных ограничений, перестраивалась весь 2022 год, замещая оборудование ЕС и США на отечественное и китайское. Крупнейшую долю, около 35%, в 2023 году на российском рынке 3D-принтеров заняло семейство технологий синтеза на подложке, включающее L-PBF, E-PBF и SLS. Это семейство показало наибольший рост, увеличившись с 1 223,4 млн руб. в 2021 году до 2 438,4 млн руб. в 2023 году (рис. 1).

Рис. 1. Динамика рынка 3D-принтеров и его структура по семействам технологий 3D-печати,  млн руб. Источник: КАТ, 2024

Рынок аддитивных технологий (АТ) в России можно классифицировать по стоимости оборудования и массовости его применения (рис. 2).

Рис. 2. Классификация технологий по цене, массовости и областям применения на российском рынке в 2023 г. Источник: КАТ, 2024

Технология L-PBF по праву сконцентрирована в самом центре диаграммы, что подчёркивает её принадлежность преимущественно к профессиональному, научному и промышленному сегменту.

Оценка структуры рынка в разрезе машин от российских производителей и импортных принтеров в денежном выражении представлена на рис. 3.

Рис. 3. Объемы внутреннего производства и зарубежных поставок в разрезе технологий аддитивного производства в 2023 г.,  млн руб. Источник: КАТ, 2024

Примечательно, что российские производители, занимая более крупную долю рынка в денежном выражении, поставляют на рынок значительно меньшее число машин. Это может говорить о более высокой цене в расчёте на установку. А также — о специализации преимущественно на промышленном и профессиональном сегментах рынка, где они часто предлагают предприятиям уникальные решения (не из существующего модельного ряда) под их задачи.

На российском рынке 3D-принтеров в 2023 году продавалось оборудование от не менее 130 производителей. Наиболее концентрированными в сегменте технологий печати стали методы L-DED (P), E-PBF и L-PBF. Например, технология L-PBF сегодня представлена более чем 20 производителями с высоким уровнем концентрации Херфиндаля — Хиршмана (HHI), соответствующим 51,8%. Это говорит о доминировании нескольких компаний на рынке из-за высоких барьеров для входа и значительных инвестиций в оборудование и разработку для таких технологий.

Предпосылки появления AM.TECH

Компания «НПО «3Д-Интеграция» хоть и достаточно молодая, но сумевшая очень быстро завоевать известность в качестве комплексного поставщика и интегратора разнообразных инновационных решений для самых требовательных индустрий и предприятий России. С февраля 2023 года она активно занимается разработкой линейки L-PBF-оборудования под брендом AM.TECH: АМТ‑16, АМТ‑32 и АМТ‑64. Сегодня «первенец» компании — малогабаритный однолазерный аддитивный комплекс АМТ‑16 стал поставляться на высокотехнологичные предприятия, выпускающие наукоёмкую продукцию. В предельно сжатые сроки был разработан полный комплект конструкторской, технологической документации на аддитивные комплексы АМТ и документация на используемое в них программное обеспечение, подобраны и протестированы высококачественные компоненты, отработана технология на различных материалах. Это стало возможным благодаря профессионализму уникального коллектива, который по крупицам начал собирать в 2023 году генеральный директор Михаил Родин для исполнения выигранного контракта под задачи Минпромторга РФ в рамках постановления правительства РФ № 1649. Сегодня специалисты компании сформировали устойчивое ядро, которое органично притягивает в свою сферу российские дарования из самых разных областей знаний.

Рис. 4. Аддитивный комплекс АМТ-16

Важен каждый компонент

Даже путь в тысячу ли начинается с первого шага.

 Лао-цзы, книга «Дао дэ цзин»

 

Китайский мудрец Лао-цзы очень хорошо понимал, что любое большое дело должно начинаться с малого. А применительно к ультрасовременной российской разработке от AM.TECH можно указать на важность каждого проделанного шага, начиная от разработки или закупки комплектующих, создания ПО и заканчивая долгими и скрупулёзными испытаниями и отладкой режимов.

Должное внимание в AM.TECH уделяется российским комплектующим как жизненно важному проявлению российской действительности на мировой арене. Например, контроллеры и датчики давления используются от известной компании «ОВЕН», «железо» производится на ряде предприятий Москвы, центральных регионов страны и Урала, тестируются российские защитные стёкла для камеры, оптические защитные стёкла для лазерной резки, которые подходят и для технологии L-PBF.

Одно из ключевых ноу-хау линейки AMT относится прежде всего к лазерно-­оптической системе, где все оптические расстояния, источники лазерного излучения и оптика — одинаковые для комплексов АМТ‑16, АМТ‑32 и АМТ‑64. Ввиду того, что компоненты точной оптомеханики в России не делают, в компании используют комплектующие сторонних производителей, такие как моторы, кронштейны, механику, и уже для их «железа» сами пишут софт, создают методику калибровки лазерной системы. Если есть у заказчика проблемы, связанные с лазерной оптической системой, специалисты AM.TECH и здесь способны собственными силами быстро решить задачу в этой области.

При разработке продукции в компании опираются на богатейший профессиональный опыт тех её сотрудников, которые раньше были связаны с разработкой программного обеспечения, созданием и обслуживанием французского и немецкого премиального оборудования. Другими словами, команда разработчиков впитала, как губка, лучшие решения и практики мировых разработок, сегодня, к сожалению, ставших санкционными и недоступными для российского потребителя. Вот таким подходом к проектированию всей продуктовой линейки с опорой на собственные знания и навыки работы на установках от ведущих мировых производителей компания отличается от многих производителей в России.

Для крупных отечественных компаний важно, чтобы установки одной модели обеспечивали безусловную повторяемость. Пока в России нет подтверждённых возможностей в этом плане, но «НПО «3Д-Интеграция» может предложить стабильное качество оборудования. Например, на установках АМТ используют российские лазеры (НТО «ИРЭ-Полюс»). Здесь стараются использовать отечественные комплектующие, но некоторые компоненты приходится закупать за рубежом из-за отсутствия их производства в России. Компания планирует увеличить долю отечественных деталей в своих установках в будущем.

Уникальные решения

АМТ‑16 может похвастаться механизмом подачи порошка сверху через шлюзовую систему, который позволяет избежать прерывания процесса печати из-за нехватки порошка. Датчики оповещают оператора о необходимости добавить порошок в бак, сохраняя стабильность процесса печати и качество изделия. Этот механизм отличает комплексы АМТ от других 3D-принтеров на российском рынке, обеспечивая непрерывную работу и уникальные возможности при печати сложных деталей.

Эта серия установок имеет усиленный контур безопасности. Разработчики учитывают различные уровни квалификации персонала и то, что работать предстоит с реактивными материалами, поэтому о безопасности позаботились в первую очередь. Электрический шкаф соответствует всем стандартам безопасности и имеет сертификат Ростеста. При разработке используются промышленные контроллеры, чтобы избежать сбоев операционных систем типа Windows или Linux. Такая схема обеспечивает надёжную работу контура безопасности даже при возможных сбоях, что особенно важно в высокотехнологичных отраслях промышленности. В случае ошибки или прерывания операции контур безопасности надёжно отключит установку, предотвращая травмы у работников.

Рис. 5. Рабочая камера АМТ-16

Герметичность рабочей камеры и газовой системы также не даёт покоя конкурентам, даже из-за рубежа. При сплавлении АМТ расходует менее одного литра аргона в минуту, что подтверждается датчиком расхода защитного газа. Этот результат значительно лучше мирового стандарта. Это достигнуто благодаря специальной обработке стыков камеры, что экономит время и средства заказчика на замену баллонов с инертным газом.

Мощный лазер на 500 Вт в компактной машине АМТ‑16 поставляется в базовой версии и позволяет работать со всеми доступными металлопорошковыми материалами. Лазер и оптика — водоохлаждаемые, что помогает избежать проблем с дрифтом характеристик оптической системы благодаря поддерживаемой температуре и обеспечить стабильность работы установки. Отрабатывая свои стандартные решения на одном лазере, разработчики стремятся сделать свои комплексы многолазерными. Это позволит печатать крупные детали несколькими источниками благодаря разработанному алгоритму синхронизации, увеличивая производительность без ущерба для качества. Нелишним будет упомянуть опрос 2021 года среди поставщиков и покупателей L-PBF-оборудования от уважаемого эксперта рынка ЕС в АТ — аналитического агентства Ampower, в котором прогнозная динамика пяти лет указывает на растущий интерес к принтерам с 3–4 лазерами и угасающий — к 1–2. Также падает интерес к системам с более чем 4 лазерами. По всей видимости, именно 3–4 лазера в скором времени будет являться золотой серединой в L-PBF, где производительность, стоимость и затраты на эксплуатацию уравновешены.

Рис. 6. Деталь, выращенная на АМТ-16

Габариты камеры построения — ещё одно преимущество новой машины. Сразу ориентируясь на машиностроительный сектор, для которого «размер имеет значение», разработчики не стали размениваться по пустякам и сразу стали оснащать АМТ‑16 самой большой камерой в классе, составляющей ø165×250 мм.

Особая гордость компании — собственное программное обеспечение, разработанное с учётом опыта работы с лучшим оборудованием от ведущих мировых производителей. В компании усвоили ценные уроки от мировых лидеров в сфере автоматизации производства, но понимают, что их разработки имеют и недостатки. Ведь первопроходцы часто расплачиваются за лидерство тем, что впоследствии вынужденно используют старые «движки» в своём программном обеспечении от поколения к поколению. Из-за высоких затрат переделывать это часто нецелесообразно. Линейка продукции АМТ, напротив, создана на современных «движках», что даёт при эксплуатации машины больше возможностей. Например, оператор может получить объёмное изображение после нарезки и изучить детали с разных углов, в то время как у лидеров этого нет. Для машины АМТ‑16 реализован контроль качества нанесения слоя с помощью интеллектуальной системы распознавания дефектов.

Рис. 7. Лаконичный и дружелюбный интерфейс PrintMate

Рис. 8. Аддитивный комплекс АМТ-32

В штате компании есть специалисты, многие годы занимавшиеся системами контроля и КИПиА (контрольно-­измерительные приборы и автоматика), в их числе и кандидаты физико-­математических наук, которые пишут программное обеспечение для постпроцессинга. На программный комплекс PrintMate получено свидетельство об ЭВМ-программе в Роспатенте, а к концу 2024 года планируется получить свидетельство от Минцифры РФ.

Современное высокотехнологичное оборудование, такое как обрабатывающий комплекс с ЧПУ или 3D-принтер, имеет важный элемент — интерфейс. В установках серии АМТ интерфейс максимально удобен для оператора, не перегружен лишней информацией, показывает только ключевые параметры. В базовой комплектации обеспечен контроль качества нанесения слоя, оператор может отслеживать процесс и вмешаться при необходимости. Программно-­аппаратный комплекс включает функции цифрового мониторинга и управления производством, с диалоговым окном для подтверждения операций. ПО содержит информацию о режимах работы и материалах.

Ударим оптимизмом в заключение

В нашей парадигме любой пользователь оборудования достоин того, чтобы иметь возможность осваивать новый для себя технологический метод L-PBF на максимально доступной машине с самыми низкими показателями владения, оперируя лишь небольшим оборотом порошкового материала (например, 8 литров для получения изделий на всю высоту рабочей области АМТ‑16). При необходимости масштабирования производства заказчик может приобрести старшие модели АМТ‑32 или АМТ‑64 и сразу же начать полноценную работу с ранее отработанными параметрами и функциями, обеспечивающими одинаковое качество печати в любом регионе мира. Тем самым такая «привязка» пользователя к решениям команды «НПО «3Д-Интеграция» эффективно решает две задачи: предприятия осознанно выбирают этого поставщика благодаря ключевой особенности, отсутствующей у конкурентов, экономя свои силы и средства при неизбежном расширении производства. Ну а компания получает лояльного партнёра, который авансом вкладывается в своё и её развитие, и в итоге возникает пока ещё достаточно редкое для российского рынка явление: взаимовыгодное сотрудничество между разработчиком и потребителем, производственный трофобиоз. А тем временем конкуренты «НПО «3Д-Интеграция» гордятся тем, что индивидуально настраивают режимы для каждого заказчика на каждой машине, даже при использовании одинаковых материалов.

Согласно российским нормативам, специалисты компании проводят периодические и приёмные испытания установок. В настоящее время завершают разработку технических условий на оборудование и методики испытаний, то есть действуют согласно логике и принятым стандартам крупных промышленных предприятий. В случае возникновения проблем на любом этапе производства они смогут легко выявить ошибку и оценить её влияние благодаря документации и фиксации отклонений. Это также выгодно отличает команду «НПО «3Д-Интеграция» от других производителей, так как многие отечественные компании не уделяют должного внимания конструкторской документации и тестированию установок перед их отправкой заказчику.

Представители многих промышленных компаний заинтересованы в приобретении отечественных принтеров AM.TECH, чтобы заменить устаревшее европейское оборудование. Предложения о контрактном производстве также рассматриваются, включая изготовление деталей аддитивным способом. Применение 3D-принтеров для создания инструментальной оснастки позволяет увеличить срок службы инструмента и снизить затраты на процесс обработки. Компании нефтегазового комплекса также проявляют интерес к сотрудничеству, учитывая большие потребности в различных механизмах и запчастях. Иностранные участники выставок также заинтересованы в российских разработках, особенно из стран Ближнего Востока, которые ищут альтернативу дорогому европейскому оборудованию и сталкиваются с проблемами в сотрудничестве с китайскими партнёрами. Возможные заказы на контрактное производство рассматриваются как первый шаг к партнёрству.

После всего сказанного AM.TECH — чем не жемчужина российского рынка аддитивного оборудования? ■

Am.tech

+7 (495) 109 11 91

office@am.tech

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 3-2024