Исторически, чтобы изготовить деталь для какого-либо механизма, человеку приходилось брать в руки инструменты и заниматься обработкой материала. Фрезеровка, ковка или штамповка — это столпы современного машиностроения. Полученные в результате обработки детали впоследствии собираются в готовое изделие. Такая последовательность операций лежит в основе практически любого промышленного производства. Технология объемной печати представляет собой, так называемое, аддитивное производство и позволяет создавать детали любой сложности, минуя стадию обработки. При этом снижается расход материалов на их изготовление до десяти раз.
Основоположником Additive manufacturing считается Чарльз В. Халл, который в 1986 году получил патент на метод стереолитографии и стал основателем компании 3D Systems. В 1988 году компания выпустила на рынок первую коммерческую модель принтера для объемной печати, работающую по запатентованной Халлом технологии. В 1990 году Скотт Крамп с супругой усовершенствовали технологию, впервые применив метод послойного наплавления. Совместно они основали компанию Stratasys, выпуск продуктов которой привел к появлению термина «3D принтер». Спустя еще пять лет студенты Массачусетского технологического института запатентовали метод создания трехмерных моделей в специально предназначенной для этого емкости. Основанная этими студентами Z Corporation выпустили в свет первый, в современно понимании, 3D принтер, а следом появился и термин «3D печать». Эти события привели к развитию доступных 3D технологий и рождению новой индустрии.
Середина 90-х годов ушедшего века ознаменовалась появлением операционных систем с графическим интерфейсом пользователя, развитием систем трехмерного проектирования и появлением 3d принтеров по металлу. Были разработаны CAD-системы, системы полуавтоматического компьютерного проектирования, которые до сих пор широко применяются в инженерном проектировании для разработки трехмерных моделей машин, механизмов, зданий и подготовки комплектов чертежей и компьютерной документации.
Со времени основания компании Халла по наши дни в мире установлено более 77 тысяч промышленных установок для трехмерной печати, 39 процентов из которых находится в США и приблизительно по 9 процентов приходится на Японию, Китай и Германию. В остальных странах процент внедрения намного ниже. Американская международная организация ASTM, занимающаяся разработкой стандартов, к 2015 году выделяет семь категорий в технологиях аддитивного производства. Разделение производится по используемым материалам и принципам «выращивания» готового объекта. В некоторых отраслях экономики, к примеру, в автомобилестроении, производстве потребительских товаров и электроники доля использования АТ-технологий уже достигает 20-25 процентов.
Изобретение новых синтетических материалов и развитие лазерных технологий ведет к стабильному росту применения объемной печати. Крупные компании, работающие в области авиастроения и космических технологий, инвестируют в развитие АТ-технологий крупные средства. К 2018 году такие крупные игроки, как Airbus и GE Aviation, планируют производить до 30-40 тонн деталей для своих летательных аппаратов именно таким образом. Исследования показывают, что силовые элементы конструкций, изготовленные помощью 3D технологий и новых материалов, при уменьшении веса в два раза способны выдерживать нагрузки в пять раз превосходящие допустимые для аналогичных элементов, изготовленных по традиционной технологии.
Россия практически не принимает участия в международных проектах в этой сфере производства, а рынок АТ-технологий развит очень слабо. Надежду вселяет только то, что мировой 3D рынок далек от насыщения и шансы вскочить в уходящий поезд еще есть.
loading...
loading...
