5 главных трендов Formnext 2023 | Топ аддитивных установок для промышленного применения | Заключение
Традиционно в ноябре Франкфурт‑на‑Майне становится центром притяжения мировой 3D‑индустрии – здесь проходит крупнейшая выставка аддитивного производства Formnext. События и новинки этого международного форума с его невероятной концентрацией инноваций на квадратный метр определяют путь всей отрасли и смежных промышленных секторов. Объединяя сотни экспонентов и десятки тысяч гостей, Formnext намечает дорожную карту развития передовых технологий на годы вперед.
840 компаний‑участниц в 2023 году – это тысячи представленных разработок. Разумеется, выбрать хотя бы примерный топ решений не представляется возможным – здесь просто нереально охватить весь спектр технологий и материалов, оборудования и ПО. Впрочем, мы постарались отследить важнейшие тренды Formnext и отобрали несколько интересных инновационных 3D‑принтеров для производства, науки и бизнеса, которые отражают эти тенденции. Это как уже выпущенные в 2023‑м установки, так и те, чье коммерческое производство запланировано на 2024 год.
5 главных трендов Formnext 2023
1. Большой формат укрепляет свои позиции
Крупноформатные системы аддитивного производства (в том числе гибридные решения, включающие роботов и постобработку) перестают быть нишевым продуктом, занимая все более уверенное место в мейнстриме производственной 3D-печати. Это отражает общее стремление производить все более крупные детали, экономя время и издержки.
2. Материалы и мультиматериальная 3D‑печать
Расходные материалы, как известно, – самое быстро развивающееся направление 3D-индустрии. Помимо уникальных разработок в сфере пластиков, фотополимеров и металлов, особое внимание приковано к керамике – это уже вполне зрелый сегмент рынка. Предлагается все больше решений по печати несколькими материалами для повышения гибкости процесса и кастомизации конечных изделий.
3. Устойчивое развитие
Этот тренд – один из наиболее «устойчивых» в последние годы во всех областях жизнедеятельности. В аддитивной отрасли он выражается в усилиях по разработке экологичных материалов (не только более безопасных полимеров, но также, к примеру, дерева), по использованию переработанных источников и снижению вредных отходов.
4. Искусственный интеллект
Понятие AI было признано словом 2023 года, и неудивительно, что вокруг поразительных возможностей искусственного интеллекта царит ажиотаж. ИИ – реальный инструмент по уменьшению человеческого участия и снижения трудозатрат, и в этом году мы уже увидели примеры чат‑ботов для 3D‑печати.
5. Концепция полного жизненного цикла
Не секрет, что аддитивное производство – это цепочка сложных операций, включающих не только 3D‑печать, но и подготовительные этапы, постобработку, обучение, опыт специалистов, программное обеспечение и многое другое. Производители продолжают искать пути создания комплексных решений, оптимально адаптированных под потребности пользователей.
Поможет ли 3D‑печать оптимизировать производство в вашей организации? Закажите консультацию экспертов iQB Technologies. Также доступны такие услуги, как обучение 3D‑технологиям, тестовая 3D‑печать/3D‑сканирование, выезд специалистов на предприятие:
Топ аддитивных установок для промышленного применения
Компактные тяжеловесы: SLA‑принтеры ProtoFab для центров прототипирования
Интересная концепция представлена крупным китайским производителем ProtoFab: компания выпустила несколько моделей SLA‑принтеров, которые специально разработаны и предназначены для аренды поставщиками 3D‑услуг. Размеры оборудования в среднем на 15% меньше аналогов, что позволяет сократить расходы на аренду площади и логистику.
ProtoFab SLA600EX DLC и SLA800EX DLC – промышленные установки для изготовления прототипов, литейных мастер‑моделей и конечных изделий по технологии SLA, которые будут идеальным решением для выполнения заказов в сфере приборостроения, машиностроения, автомобильной промышленности и в других отраслях. Область печати принтеров составляет, соответственно, 800 х 800 х 550 мм и 600 х 600 х 400 мм. Скорость печати – до 180 г/ч (быстрее аналогичных решений на рынке благодаря системе управления мощностью лазера), толщина слоя 0,1 мм и точность от ±0,1 мм обеспечивают максимальную детализацию и качество поверхности.
Доступен широкий ассортимент фотополимерных смол ProtoFab с различными характеристиками, включая прочные, упругие, прозрачные и устойчивые к высоким температурам. Материалы печати подходят для задач литейного производства.
Вся линейка 3D‑оборудования работает на программном обеспечении Sirius на базе Linux. ProtoFab – единственный производитель SLA‑принтеров, использующий эту операционную систему, которая гораздо надежнее Windows в плане защиты данных.
Приобретение SLA600EX DLC или SLA800EX DLC сулит огромную выгоду, поскольку машины поставляются в рамках акции «3D‑принтер по цене расходных материалов». Воспользоваться предложением могут все российские компании.
Читайте в блоге Сравнение технологий SLA, DLP и LCD: как выбрать фотополимерный 3D‑принтер
CONCR3DE Armadillo Green: экологическая рациональность – в приоритете
Инновационные решения и материалы, учитывающие концепцию устойчивого развития, продемонстрировала CONCR3DE. Нидерландская компания предлагает открытую технологическую платформу на основе технологии Binder Jetting, а среди новых расходных материалов – карбид кремния (SiSiC), 92% глинозем, несколько видов формовочного песка и огнеупорный цемент.
Новый 3D‑принтер CONCR3DE Armadillo Green разработан для печати высокоэкологичными материалами в сфере дизайна, архитектуры и прототипирования. Он способен, например, изготавливать деревянные изделия из переработанных опилок. Еще один вариант экологичного аддитивного производства – использование переработанных каменных материалов, с помощью которых можно создавать объекты как малых, так и очень крупных размеров. Для этой задачи выпущена установка Elephant Gray с объемом печати до 2 x 1 x 1 м.
Lithoz CeraFab Multi 2M30: новое слово в печати керамикой
Lithoz (Автрия), лидер инноваций на рынке керамической 3D‑печати, на выставке Formnext впервые представил на суд профессиональной публики принтер CeraFab Multi 2M30, печатающий несколькими материалами, а также продемонстрировал множество образцов печати. Технология, как утверждается, объединяет в себе способность метода LCM (производство керамики на основе литографии) создавать конструкции со сложнейшей геометрией и применение двух материалов для изготовления многофункциональных деталей нового поколения. Это стало возможным благодаря использованию в одном 3D‑принтере двух отдельных вращающихся ванн, которые по мере необходимости перемещаются над проекционной системой, и соответствующий слой отверждается. Материалы можно комбинировать не только послойно, но и в пределах одного слоя, что позволяет создавать детали с постепенно меняющимся составом материала.
Производитель заявляет, что для принтера можно выбрать либо два разных вида керамики, либо один и тот же керамический материал, который будет напечатан с разной пористостью. Также возможно сочетание керамики с металлом или полимером. Утверждается, что всего за одну сессию можно создать многофункциональную деталь, гибко сочетающую совершенно противоположные свойства материалов, к примеру, проводящие и изолирующие, магнитные и немагнитные. Это не только значительно расширяет возможности проектирования изделий, но и способно заменить трудоемкие многоэтапные производственные процессы в промышленности и медицине.
HBD E1000: восьмилазерная SLM‑система для массового производства
HBD – один из лидеров китайского рынка в сегменте SLM‑печати. А еще – наглядный пример того, как технологии Поднебесной успешно внедряются на внешних рынках, в том числе в Западной Европе и в России. На выставке Formnext производитель показал свои «рабочие лошадки» – HBD 200 и HBD 350, – а также анонсировал новое революционное решение для массового производства металлических деталей, показанное в начале осени на Международной выставке аддитивного производства TCT Asia 2023.
Новейшая машина носит название HBD E1000, это тщательно разработанный комплекс с камерой построения 660 х 660 х 1250 мм, специально предназначенный для отраслей, где требуется особо высокая точность, – аэрокосмической промышленности, автомобилестроения, энергетики. Отличительная особенность E1000 – современная система управления с восемью лазерами мощностью 500 Вт каждый, которые позволяют достичь непревзойденной точности и производительности.
Кроме того, большие габариты системы обеспечивают исключительную универсальность, позволяя решать широкий круг производственных задач в различных областях. Аддитивная установка дополнит широкую линейку SLM‑принтеров HBD с областью печати от 150 до 1200 мм.
Рекомендуем статью Гигант китайского рынка HBD: «Россия уверенно осваивает 3D‑печать металлами»
ADDiTEC Hybrid 3: гибридный «монстр»
Компания из Флориды ADDiTEC представила свою технологию Liquid Metal Jetting, использующую сложнейший процесс моделирования методом напыления металла с последующим фрезерованием слоя, защищенный более чем 300 патентами. Технология позволяет получать детали на базе замкнутого цикла управления процессом, обеспечивая высокую точность, качество и надежность продукции, а также самую низкую стоимость производства деталей в отрасли. Для устранения ограничений в плане безопасности и экологии, характерных для других технологий 3D‑печати металлами, была разработана интегрированная система подачи прутка, благодаря которой можно снизить совокупную стоимость владения и уменьшить выбросы углекислого газа, по сравнению с традиционными методами производства.
Новейшая машина Hybrid 3 объединяет в одной платформе струйную обработку жидкого металла, послойную плавку лазером и обработку на станке с ЧПУ. Процесс начинается с использования стандартного сварочного прутка, что приводит к снижению затрат. Струйная обработка металла обеспечивает высокую детализацию, а лазерная плавка – более быстрое изготовление крупногабаритных деталей. Жесткие допуски достигаются последнем этапе – обработки с ЧПУ. Словом, решение позиционируется как один из многочисленных рецептов быстрого изготовления больших объектов.
WASP METAMORFOSI/CEBERBO: переосмысливая производство с помощью экструзии гранул и роботов
Такие интересные тенденции, как мультиматериальная 3D‑печать и интеграция роботов в аддитивное производство воплотились в новом решении от итальянского производителя WASP, уделяющего особое внимание устойчивому развитию, инновациям и доступности.
Система METAMORFOSI, основанная на методе экструзии гранул полимера (FGF), позволяет точно контролировать свойства и количество материала на разных этапах процесса печати, что делает возможным применение нескольких материалов одновременно. Благодаря запатентованной технологии можно встраивать волокна и различные материалы, подбирая их под конкретные характеристики, с тем чтобы материал был более жестким в одних зонах и более гибким в других.
Также WASP представила систему интеграции роботов и экструдеров CEREBRO, с помощью которой принтер METAMORFOSI адаптируется как к роботам-манипуляторам, так и к другим машинам производителя. Недавнее сотрудничество с компанией Sekisai продемонстрировало универсальность METAMORFOSI, продемонстрировав его возможность наносить индивидуальные цвета и паттерны, интегрированные в G‑код.
Nano Dimension Fabrica Micro-AM: микрон за микроном
Название американской компании Nano Dimension говорит само за себя – она специализируется в производстве оборудования для высокоточной микроскопической 3D‑печати фотополимерными смолами. Аддитивное производство мельчайших компонентов – востребованный в промышленности формат и такой же стабильный тренд, как создание супербольших объектов.
В 2023 году Nano Dimension объявила о выпуске серии Fabrica Micro‑AM, включающей четыре системы. Новые машины Giga 25 и Tera 25 имеют оптическое разрешение 8 микрон, точность допуска 5 микрон и индекс шероховатости 0,9 микрона (Ra), а Giga 250 и Tera 250 – оптическое разрешение и точность допуска 2 микрона и Ra 0,4 микрона.
Благодаря возможности создания сложных конструкций и компонентов в микронном масштабе технология Micro‑AM (или MSLA – микростереолитография) обеспечивает беспрецедентную свободу и сложность проектирования, позволяя изготавливать детали с высокой степенью кастомизации и оптимизации. Используя этот аддитивный метод, можно минимизировать отходы материалов, уменьшить потребность в сборке и повысить общую эффективность за счет изготовления сложных изделий за одну сессию печати.
Способность Micro‑AM создавать миниатюрные и при этом функциональные компоненты с поразительной точностью открывает новые возможности для инноваций в различных отраслях – от электроники и оптики до медицины и авиакосмической промышленности.
Система печати металлом MX3D MX: WAAM и не снилось
При существующих проблемах с цепочками поставок изготовление крупногабаритных металлических деталей методом литья или ковки приводит к увеличению сроков изготовления, простою оборудования и сопутствующим эксплуатационным расходам. Одним из решений проблемы стала разработка экономичной технологии 3D‑печати металлической проволокой с использованием метода дуговой сварки (WAAM, или Wire‑DED). Система представляет собой роборуку с автоматизированной сварочной головкой и способна производить очень большие изделия с очень высокой скоростью.
Новое достижение в области WAAM представила компания MX3D из Амстердама. 8‑осевая промышленная роботизированная система MX Metal AM System работает на нескольких регулируемых платформах, включая сверхмощный двухосевой манипулятор, и позволяет изготавливать детали габаритами до 6 x 1,5 x 3,5 м и весом от 5 тонн.
Подобное оборудование появляется в ответ на потребность промышленных заказчиков энергетической, обрабатывающей и судостроительной отраслей в эффективном создании крупных и сверхтяжелых металлических изделий в минимальные сроки.
Заключение
Конечно, не все из перечисленных решений доступны российским компаниям из‑за санкций. Однако они могут дать общее представление о том, как развивается и куда движется мир промышленных 3D‑технологий в 2024 году, и стать предметом изучения для российских разработчиков.
Кроме того, мы уже упомянули о продолжающейся мощной экспансии китайских производителей на западные рынки и в Россию – а значит, эти технологии конкурентоспособны и востребованы в силу оптимального соотношения цены и качества. Напомним, что в числе крупных игроков рынка, участвовавших в Formnext, – вендоры iQB Technologies из Китая: ProtoFab, HBD, FlashForge, VoxelDance. Передовые решения этих компаний (3D‑принтеры и ПО) доступны для заказа, а также мы предлагаем протестировать некоторые из них или воспользоваться услугами центра быстрого прототипирования.
Использована информация в том числе из следующих источников: 3dprintingindustry.com, tctmagazine.com, amfg.ai, voxelmatters.com, 3dnatives.com, fabbaloo.com, all3dp.com
Фото в заставке © Mesago / Mathias Kutt
Статья опубликована 30.11.2023 , обновлена 29.01.2024
