Аддитивные технологии (AT) представляют собой одну из наиболее динамично развивающихся областей современного производства, демонстрируя огромный потенциал для трансформации промышленных процессов и продуктов. Рассмотрим подробнее перспективы их внедрения на основании представленных выступлений на профильной сессии АРАТ «Перспективы внедрения аддитивных технологий: революция в промышленности или временная мера?», которая состоялась в рамках юбилейной 20‑й международной выставки Rosmould-2025. Модератором выступила Ольга Оспенникова, исполнительный директор АРАТ.

Изделие ЦАТ «Ростех»

Открывая дискуссию, Ольга Оспенникова подчеркнула высокую актуальность темы, отметив, что аддитивные технологии вызывают значительный интерес на самом высоком уровне, о чем свидетельствовало их обсуждение в тот же день на заседании Совета торгово-­промышленных палат Российской Федерации.

Игорь Пучков, заместитель генерального директора по развитию и новым продуктам ОАО «НПО «ЦНИИТМАШ», поддержал мнение и выделил ряд ключевых достижений предприятия в области AT: разработку головных образцов 3D-принтеров и отработку технологий печати несколькими марками сталей, включая изготовление одного из крупнейших в России аддитивных изделий для ОДК в 2020 году. В созданной линейке принтеров особый интерес вызывают высокотемпературные установки для работы с новыми марками сталей. Как значимое достижение он обозначил разработку систем контроля процесса печати, позволяющих прогнозировать отклонения в реальном времени, минимизировать брак и снижать объем разрушающего контроля готовых изделий. Несмотря на успешный опыт сборки российского принтера из отечественных комплектующих, Пучков констатировал, что оборудование пока не вышло на уровень серийного производства, отчасти из-за недостаточного спроса со стороны конструкторов.

Для полноценного функционирования аддитивного производства, по мнению докладчика, необходим целый комплекс условий: аттестованный персонал, допущенные технологии и методики контроля. Все это упирается в нормативно-­техническую базу, которую 

ЦНИИТМАШ считает основным ограничителем роста спроса на АТ-оборудование и технологии. Предприятие ведет работу по адаптации существующих стандартов для нужд аддитивного производства.

Сергей Тепаев, заместитель генерального директора по науке ООО «РосАТ», поделился личным опытом двенадцатилетнего пути к осознанию потенциала аддитивных технологий (рис. 1). Тепаев обратил внимание на парадоксальную ситуацию: при активном росте числа производителей оборудования и публикаций об аддитивных технологиях с 2010 года их реальное применение в массовом машиностроении остается ограниченным. В качестве редкого примера успешного внедрения был упомянут завихритель для двигателя ПД‑14.

Рис. 1. Импеллер – выполен «РосАТ» по SLM-технологии.

Проводя исторические параллели, докладчик напомнил о схожих сомнениях в отношении сварки в 1920‑е годы, которая к 1943 году благодаря работам Е.О. Патона сократила цикл производства бронекорпусов Т‑34 в семь раз. Этот пример иллюстрирует закономерный путь развития новых производственных технологий, требующий времени и терпения. Особое внимание Тепаев уделил вопросам нормативного регулирования, подчеркнув, что существующие стандарты «написаны кровью» на примере авиационных катастроф 1930‑х годов. При этом он выразил мнение, что совместная работа, включая реализацию дорожной карты «РосАТ», позволит преодолеть существующие барьеры.

Завершая выступление, Тепаев поднял важный вопрос о стратегии локализации производства оборудования и материалов для аддитивных технологий в рамках

 «Росатома», учитывая высокие затраты на сертификацию в атомной отрасли и долгосрочные риски зависимости от поставщиков.

Александра Семенцова, заместитель главного конструктора по ПКМ и аддитивным технологиям АО «НЦВ Миль и Камов», в своем выступлении поделилась опытом внедрения аддитивных технологий в вертолетостроении, полученным центром с 2019 года. Несмотря на относительно небольшой срок, были достигнуты значимые результаты: разработано более 270 наименований деталей для четырех моделей вертолетов, из которых 83 уже переведены в серийное производство. Особый интерес вызвали конкретные примеры применения технологий. В конструкции системы управления вертолета Ми‑171А3 удалось снизить массу деталей на 15–20%. Серийное производство бионического кронштейна носового обтекателя не только упростило конструкцию, но и улучшило характеристики антенны. Применение высокопрочной стали ВНЛ‑14 и методов топологической оптимизации позволило сократить массу кронштейнов установки капотов до 68%. Успешным примером импортозамещения стали ажурные фитинги крепления системы аварийного приводнения, заменившие недоступные французские комплектующие.

Отдельное внимание было уделено внедрению селективного лазерного спекания полимеров в производстве элементов системы кондиционирования воздуха. Использование полиамида ВТП‑9 и полиэфирэфиркетона (PEEK) позволило не только сократить сроки изготовления, но и снизить массу узлов в полтора раза. Центр продолжает работы по освоению новых материалов и технологий, планируя расширять их применение на всю линейку производимых вертолетов.

Дмитрий Голубин, главный технолог Центра аддитивных технологий госкорпорации «Ростех» (ЦАТ Ростех), уделил внимание практическим примерам внедрения (рис. 3), таким как производство завихрителей для авиадвигателей, где использование аддитивных технологий позволило сократить сроки разработки и трудоемкость изготовления. Другим показательным примером стали сложные детали с внутренними каналами, требующие особого подхода к проектированию для минимизации поддерживающих структур при печати. Голубин отметил, что работа центра ведется в строгом соответствии с отраслевыми стандартами и требованиями, что особенно важно для авиационной и оборонной промышленности.

Рис. 3. Изделия ЦАТ Ростех: а) рабочее колесо открытого типа, б) кронштейн радиоэлектронной аппаратуры

Продолжая тему промышленного внедрения, Николай Дробченко из компании 3DLAM сосредоточился на практических аспектах внедрения аддитивных технологий, подчеркивая важность правильного позиционирования технологии для серийного производства. Дробченко привел несколько ярких примеров успешного применения (рис. 2), включая изготовление тепловых экранов для газотурбинных установок, где переход на аддитивные технологии существенно упростил производственный процесс. Особый интерес вызвал пример с пищевой промышленностью, где применение 3D-печати позволило создавать зефир с начинкой, добавляя новое потребительское качество продукту. В своем выступлении Дробченко неоднократно подчеркивал, что реальная ценность аддитивных технологий часто заключается не в прямой экономии, а в создании уникальных характеристик продукции, которые невозможно достичь традиционными методами производства. Он также обратил внимание на важность сочетания отраслевых компетенций заказчиков с возможностями аддитивных технологий, что позволяет создавать действительно инновационные решения.

Рис. 2. Изделия сложной формы, выполненные компанией 3DLAM по технологии SLM

Подводя итоги этой части обсуждения, Ольга Оспенникова отметила значительный прогресс в области аддитивных технологий в России, особенно в авиа-космической отрасли, где уже накоплен существенный практический опыт. Она также обратила внимание на появление отечественных производителей оборудования для металлической 3D-печати, что создает новые возможности для развития отрасли. В ходе обсуждения участники неоднократно возвращались к мысли о необходимости комплексного подхода к внедрению аддитивных технологий, сочетающего технические, организационные и экономические аспекты. Особый акцент был сделан на важности создания нормативной базы, которая бы обеспечивала безопасное и эффективное применение новых технологий в промышленности, особенно в ответственных отраслях. При этом участники подчеркивали, что несмотря на существующие барьеры, аддитивные технологии уже сегодня демонстрируют свою эффективность в решении конкретных производственных задач и создании продукции с уникальными характеристиками.

Алексей Ембулаев из компании i3D выделил как ключевую проблему современного этапа развития аддитивных технологий — недостаток компетенций у конечных пользователей, что существенно ограничивает потенциал их промышленного применения. На текущий момент именно этот фактор наряду с техническими ограничениями по скорости печати и себестоимости продукции создает основные барьеры для массового внедрения.

Особое внимание докладчик уделил инновационной технологии VEAM, представляющей собой новый этап развития лазерных наплавок. В отличие от традиционных методов, эта система использует шесть синхронизированных лазеров, пять из которых осуществляют плавку проволоки, а шестой выполняет финишную обработку поверхности (ремелтинг). Такое решение позволяет достигать беспрецедентного качества поверхности (рис. 4) с шероховатостью до 6,2 микрона при работе с титаном, что подтверждено независимыми исследованиями с использованием томографа и измерительного оборудования.

Рис. 4. Сравнение шераховатости образцов, выполненных по технологиям WAAM и VEAM. Фото: i3D

Алексей отметил, что на мировом рынке присутствуют всего два производителя подобного оборудования. При этом технология VEAM демонстрирует впечатляющую производительность — до 8 кг/час при использовании стандартной сварочной проволоки, что открывает возможности для работы с различными материалами, включая титан и медь.

Вторым перспективным направлением было названо нанесение связующего на полиамид — технология, отличающаяся высокой скоростью печати при относительно ограниченном выборе материалов. Этот подход особенно востребован в медицинской сфере, где позволяет создавать индивидуальные ортопедические изделия — от корсетов и лангет до сложных протезных гильз, точно соответствующих анатомическим особенностям пациентов.

Особый акцент был сделан на переходе от опытного производства к серийному, где технология Binder Jetting (струйное нанесение связующего) может стать ключевым решением благодаря своей способности быстро производить значительные объемы продукции. Этот аспект особенно важен для отраслей, выходящих за рамки авиакосмического сектора с его традиционно небольшими сериями.

В заключение спикер подчеркнул, что современные аддитивные технологии находятся на пороге качественного скачка, когда накопленные знания и опыт начинают трансформироваться в конкретные промышленные решения, способные конкурировать с традиционными методами производства по целому ряду параметров.

Дмитрий Антонов, заместитель генерального директора по развитию ООО «Онсинт», поделился опытом расширения технологического портфеля компании (рис. 5). От начальной специализации на полимерных системах компания перешла к металлической печати, разработав в том числе специализированный высокотемпературный SLS-принтер. Антонов подробно описал процесс оптимизации конструкции печатного узла, где пришлось полностью пересмотреть систему охлаждения, перейдя от полиамидных к алюминиевым компонентам с водяным охлаждением. Особое внимание было уделено сотрудничеству с научными и образовательными учреждениями, включая совместные проекты с МИЭТ, Институтом химии и Московским Политехом.

Рис. 5. АТ в прототипировании сложных устройств космической отрасли. 

Образец выполнен компанией «Онсинт»

Денис Голубцов, коммерческий директор ООО «ЗМ Инжиниринг», подробно рассказал о современных разработках в области аддитивного литейного производства. Его компания разработала интересные решения на основе технологии Binder Jetting (струйное нанесение связующего), предлагая клиентам не просто оборудование, а комплексные услуги по созданию отливок любой сложности для различных сплавов.

Компания выпускает два типа специализированных принтеров. Первый предназначен для печати песчаных и полимерных форм, второй — для создания точных восковых моделей из полиметилметакрилата. Особенность применяемой технологии заключается в использовании различных видов песка, включая кварцевый, хромитовый и алюмосиликатный, а также магнезит и графит для работы с титановыми сплавами (рис. 6).

Рис. 6. Моноблок дизельного судового двигателя, выполненного по новой литейной технологии 

с использованием 3D-напечатанных песчаных форм. Фото: «3M Инжиниринг»

Технологический процесс отличается высокой точностью, позволяя достигать отклонений всего в 0,3 мм при соединении элементов формы без использования клея. В основе решения лежит применение отечественных материалов — кварцевого песка с фурановым связующим, добываемого на российских карьерах. По мере роста спроса на расходные материалы все больше карьеров модернизируют свое оборудование для очистки и просеивания песка, что в перспективе должно снизить стоимость материалов.

Голубцов подчеркнул, что главное преимущество их технологии — значительное сокращение временных затрат на производство. Это особенно важно при подготовке новых изделий, когда требуется быстро протестировать различные варианты форм. Технология позволяет оперативно вносить изменения в 3D-модели и проверять результаты, существенно ускоряя процесс доводки изделий до готовности к серийному производству.

В качестве примеров успешного применения технологии были приведены несколько реализованных проектов. Среди них — производство двигателя для беспилотников мощностью 200 лошадиных сил, создание сложной головки блока авиационного двигателя с системой кольцевого охлаждения, а также реверс-­инжиниринг шестицилиндрового австрийского двигателя. Особое внимание было уделено проекту по производству головки блока цилиндров для судовых дизельных установок, где время изготовления критически важного узла удалось сократить с недели до 45 часов.

Говоря о роли аддитивных технологий, Голубцов выразил твердую убежденность в их революционном потенциале. По его мнению, эти технологии — не просто временное решение, а принципиально новый подход к производству, открывающий перед конструкторами неограниченные возможности для инноваций. Они требуют переосмысления традиционных методов проектирования и способны кардинально преобразовать промышленное производство, предлагая решения, недоступные при использовании классических технологий.

Завершающая часть сессии вылилась в оживленный обмен мнениями о подлинной роли аддитивных технологий в современной промышленности. Большинство участников склонялось к признанию революционного характера этих технологий, подчеркивая их способность перевернуть традиционные подходы к проектированию и производству. Особый акцент делался на уникальных возможностях создания изделий с принципиально новыми характеристиками, недостижимыми при использовании классических методов.

В то же время прозвучали более сдержанные оценки, согласно которым революционный потенциал аддитивных технологий еще только предстоит реализовать. Некоторые эксперты указывали на сохраняющееся сопротивление переменам со стороны приверженцев традиционных подходов, необходимость подготовки нового поколения инженеров и важность развития нормативной базы. Особое внимание привлек анализ международного опыта, в частности, стремительного прогресса китайской промышленности в освоении аддитивных технологий.

В ходе дискуссии были затронуты конкретные аспекты применения новых методов, включая создание специализированных форм для термопластавтоматов и перспективы печати форм из магнезита и графита для титанового литья. В этих обсуждениях проявился характерный для отрасли прагматизм — интерес к реальным производственным задачам и поиску эффективных решений.

Общим итогом стало признание, что независимо от оценки — революция это или эволюция — аддитивные технологии прочно вошли в промышленный ландшафт. Их дальнейшее развитие видится в преодолении существующих ограничений, подготовке квалифицированных кадров и поиске новых областей применения. Их сила — не в замене традиционных методов, а в расширении возможностей: от создания ранее недостижимых конструкций до ускорения и удешевления производства. Однако ключевой вызов — не технологии сами по себе, а их грамотная интеграция в существующие процессы. Это требует не только развития оборудования и материалов, но и перестройки инженерного мышления, нормативной базы и цепочек кооперации. Как показал опыт лидеров отрасли, будущее — за гибридными подходами, где аддитивные технологии дополняют классические, открывая путь к принципиально новым решениям. Главный итог — революция уже началась, и ее успех зависит от способности отрасли адаптироваться к этим изменениям.

Автор: Иван Жоглов

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 4-2025