Дмитрий Иванов, Центр высоких технологий «АЛГА»

dmitri.g.ivanov@gmail.com

Ведущая мировая выставка аддитивных технологий Formnext, прошедшая в ноябре во Франкфурте, собрала более 34 500 участников со всего мира. Это крупнейшее событие стало не только демонстрацией инновационных решений, но и форумом для обмена опытом и обсуждения перспектив развития аддитивных технологий в различных отраслях. Разнообразие представленных технологий и материалов поражает, и в этом обзоре я постараюсь показать самые яркие и интересные решения, реализованные аддитивным способом, которые привлекли внимание участников.

Среди множества представленных технологий особенно выделяются разработки, основанные на использовании металлов, таких как вольфрам, титан и медь. Японская компания Jeоl демонстрировала электронно-

лучевую технологию печати из порошка вольфрама, которая используется для создания теплообменников, защищающих от радиации (рис. 1). Это решение, по сути, открывает новые горизонты для производства защитных компонентов в ядерной энергетике и космических технологиях. Интересно, что корпус электронной пушки принтера напечатан из титана на том же принтере (рис. 2), что и медицинские протезы коленного сустава (рис. 3).

InssTek из Кореи продемонстрировала интересное DED-решение для ремонта турбинных лопаток (рис. 4), а китайская Eplus3D — сложный кронштейн для вертолета (рис. 5), решив проблему повышенной вибрационной нагрузки на конструкцию, что имеет большое значение для вертолетостроения. На рис. 6 показан большой ракетный двигатель в человеческий рост, созданный с использованием искусственного интелле-

кта (ИИ). Другим ярким примером использования ИИ является камера сгорания из медного сплава от немецкой компании АМСМ (рис. 7). Разработки такого рода подчеркивают все более высокие требования к прочности, долговечности и надежности напечатанных изделий.

На большом стенде немецкого концерна Siemens показали электронно-лучевую наплавку титановой проволокой (DED) на принтере Sciaky массивных переходников (рис. 8), и предложили комплексный подход к постобработке деталей с автоматизированным удалением поддержек, что значительно упрощает производство сложных деталей (рис. 9, 10, 11).

На выставке были продемонстрированы детали из цинкового сплава Zamak 5 от немецкой компании Protiq, мирового пионера печати из этого сплава, который обычно используется в серийном литейном производстве (рис. 12). Это достижение имеет большое значение для массового производства, так как позволяет интегрировать аддитивные технологии в традиционные производственные процессы.

Компания EOS продемонстрировала впечатляющие наработки в области серийной печати головок цилиндров из алюминиевого сплава для моторов Husqvarna (рис. 13) и сложную сборку микро­реактивного двигателя с гидравлическими подшипниками вращающихся частей, выполненную в сотрудничестве с университетом Технион в Израиле (рис. 14). Кроме того, были показаны детали горелки из медного сплава системы CuCrZr (рис. 15), которая позволяет экономить топливо и на 12 000 тонн снизить выбросы CO2.

Спортивная тематика была представлена баскетбольным мячом Wilson из запатентованного полимерного материала (рис. 16), который нет необходимости накачивать. Отдельного внимания заслуживают разработки для медицины, например, кастомизированные титановые имплантаты лопатки, рассчитанные под механические нагрузки индивидуального пациента (рис. 17).

Обширное развитие получает использование чистой меди для применений в качестве индукторов (рис. 18), теплообменников (рис. 19) и целых ракетных двигателей, например, на стенде Eplus3D, и других главных производителей SLM-принтеров (рис. 20). Но не только в SLM-технологиях возможно использовать этот древнейший конструкционный материал, но и при печати методом холодного газодинамического напыления металлического порошка. Например, такая технология была использована при изготовлении биметаллического медно-­никелевого сопла ЖРД от компании Impact Innovations из Германии (рис. 21).

Заметной тенденцией стало растущее использование много­материальных решений. На стенде китайской компании BLT была представлена деталь, выполненная из четырех различных металлов — жаропрочного сплава, нержавеющей стали, меди и титана (рис. 22). Такой подход позволяет использовать сильные стороны каждого материала для создания деталей с уникальными эксплуатационными характеристиками.

Также на стенде BLT были представлены образцы деталей парового сопла (рис. 23), позволяющих конкурировать по цене с серийными деталями, изготовленными по технологии MIM, указана достигнутая при изготовлении экономия стоимости в 31%.

Отдельного внимания заслуживают заявленные качественные параметры печати, позволяющие добиваться точности геометрии до 0,05 мм и шероховатости напечатанной поверхности в диапазоне 2–3 микрометров, с достижением Ra 1,2 после пескоструйной обработки. Оборудование для такой автоматизированной 5‑осевой пескоструйной обработки деталей (рис. 24) было представлено, в частности, на стенде компании Addiblast.

Постобработка изделий, являющаяся одним из важнейших элементов аддитивных технологий, о котором недостаточно говорят, была широко представлена различными технологиями удаления поддержек, улучшения шероховатости и полировки напечатанных поверхностей, нанесения специальных покрытий. Интересно направление нанесения покрытий LICS французской компании AMI Microtec (рис. 25), позволяющее при циклических испытаниях улучшить прочностные свой­ства напечатанных изделий в 3 раза.

На стенде немецкого центра BIAS из Бремера были представлены детали с памятью формы из нитинола (рис. 26), а на стенде израильского производителя принтеров xJet детали из керамики и металла, изготовленные методом NanoParticle Jetting, некоторые из которых печатаются тиражами до 500 000 штук в год (рис. 27, 28).

Кроме красивой демонстрации использования печати в ракетном двигателе (рис. 29), на стенде компании TRUMPF было представлено много интересных разработок по медицинской тематике. Например, по запасным частям для позвоночника и тазобедренного сустава человека (рис. 30, 31). Особое внимание привлекло решение печати жидкостно-­газового коллектора из нержавеющей стали 316L для уникальной литографической машины голландской компании ASML (рис. 32), продолжающее тему объединения сборки из многих деталей в одну напечатанную деталь. Интересно исследование по печати заготовок фрез с твердосплавными пластинками (рис. 33).

В австрийской компании TRIVION не забыли про братьев наших меньших, показав корпус нейроинтерфейса и реконструктивные имплантаты из титана (рис. 34, 35). В целом на выставке многие разработки посвящены ветеринарии.

Важнейшим элементами выставки Formnext являются встречи и выступления мировых экспертов аддитивной промышленности. Большое внимание привлекло выступление признанного гуру АТ Терри Волерса, в котором он отметил значительное влияние автомобильного сектора на расширение областей использования печати и представил прогноз пятикратного увеличения объема мирового рынка АТ в ближайшие 10 лет, с достижением отметки в 97 миллиардов долларов (рис. 36), а также наглядно показал эволюцию роста размеров деталей, напечатанных на SLM-принтерах в мире (рис. 37). Интересным было выступление доктора Лорен Эдни, которая рассказала о работе прошедшего в рамках выставки саммита инноваций и стандартизации в аддитивной промышленности (рис. 38), подчеркнув основные моменты сотрудничества в связке технических комитетов ASTM и ISO (рис. 39). В выступлениях обоих заслуженных спикеров особо была отмечена важность популяризации аддитивных технологий для более широкого применения и работы с подрастающим поколением для привлечения талантов в отрасль.

В заключение хотелось бы отметить присутствие прекрасного в экспозиции — от напечатанных ювелирных изделий из титана, золота и палладия (рис. 40, 41, 42) на стенде итальянской компании SISMA до скульптур творческого дуэта SUTOSUTO из Гамбурга (рис. 43), которые были представлены на тематической площадке AM Art Space выставки.

Размер статьи не позволяет рассказать о многих других технологиях проектирования, сканирования (рис. 44), производства сырья, интересных участниках выставки, встречах и дискуссиях. В очередной раз Formnext собрал профессионалов высокого уровня и неравнодушных друзей из многих стран мира, которые общими усилиями двигают вперед наше аддитивное будущее. ■

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 1-2025