ТСТ – точка современных технологий (часть 1)

С 7 по 9 мая 2024 года в китайском Шанхае в Национальном выставочном центре (National Exhibition and Convention Center) прошла десятая – юбилейная выставка TCT Asia 2024. Поговаривают, что она стала одной из ведущих выставок, посвященной аддитивной и околоаддитивной теме: проектированию, аддитивному производству (АП), инновациям, бизнесу, и в целом базе для экспертного, делового, и любительского общения. Конечно, известность выставки во многом обусловлена влиянием именно TCT Group, принадлежащей компании Rapid News Publications Ltd, которая уже 30 лет по праву признается одним из ведущих сообществ в области АП. Бренд TCT котируется в Европе, Северной Америке и Азии, а его владельцы нацелены на развитие глубокого всестороннего понимания реального потенциала аддитивных технологий (АТ) для инженеров на всех этапах проектирования и производства. Приоткроем тайну этой аббревиатуры, означающей буквально «технологии сжатия времени» (Time-Compression Technologies).

Рис. Шанхайский национальный выставочный центр

В Шанхае в 2024 году TCT собрала на 40 тыс. кв.м. мотивирующих докладчиков, более 400 компаний-экспонентов и почти 24 000 посетителей (для примера, выставка «Металлообработка-2024» имела экспозицию на 50 тыс. кв.м.).

Мы постарались найти в Интернете что-то похожее на объективность и полноту картины, чтобы нашим взыскательным читателям было интересно окунуться в комфортную среду профи и получить достаточно чёткое представление о прошедшем мероприятии. Мы честно искали и… Нашли только велеречивые, в духе кавказских тостов, сравнения ТСТ Asia 2024 с Formnext (впрочем, не подкрепленные сколько-нибудь значимыми обзорами), субъективные зарисовки компаний-экспонентов или же явно заказные статьи.

Мы уже высказывали своё экспертное мнение в статье «Российские разработки в АТ – а стоит ли почивать на лаврах?» о том, что может сложиться с российским рынком АТ в условиях всё более нарастающего присутствия китайских компаний, если отечественные аддитивщики, окрылённые первыми заметными успехами, позволят себе хоть на миг самодовольно расслабиться. Все ли понимают серьёзность текущего момента и ближайших перспектив: разработчики, инвесторы, чиновники? Во всяком случае, как можно точнее оценивать потенциал и видеть векторы развития наших основных партнеров, как, кстати, это делает Китай, крайне важно. Посещение такого рода выставок должно войти в базовые настройки наших аддитивщиков, а решения, принимаемые на базе анализа увиденного и услышанного, – максимально оперативными.

И, наконец, нелишним будет дополнить наш обзор некоторыми интересными данными из аналитического отчёта AMPOWER 2024. Согласно их представлению, производители основных АТ из Азиатско-Тихоокеанского региона заметно опережают своих конкурентов из США и ЕС, показав рост продаж оборудования примерно на 13,5%. США при этом выросли на 11%, а в ЕС наблюдается спад на 0,3%! Возможно, мы с вами становимся свидетелями падения исторической родины технологии L-PBF, как это ни печально осознавать. Но ЕС может спасти синергия с другими странами на основе передачи ими своего опыта и получении взамен растущих и очень ёмких рынков. Ну, а мы исследуем Китай, с его маниакальной работоспособностью, молниеносным копированием и даже улучшением лучших мировых разработок желанием и экспансией на рынках всего мира.

Рис. Диаграмма развития основных АТ в мире, млрд евро (AMPOWER 2024)

Итак, в нашем обзоре мы принципиально проигнорировали направления 3D-печати, придающие ей бескаркасность, воздушность, а также её применения в сферах моды и развлечений. У нас – только хардкор, сугубо промышленные применения, центры дорогостоящих и перспективных разработок, уникальные материалы и изделия!

Уже неоднократно отмечалось, что TCT Asia версии 2024 года была пронизана технологиями по металлу. Трудно с этим не согласиться, поэтому начнём именно с этого направления.

BLT

На выставке BLT представила сразу три модели: BLT-S400, BLT-S450 и BLT-S800, продемонстрировав крупноразмерную 3D-печать деталей в режиме реального времени. Гигант BLT-S800, оснащенный 20 лазерами, строит детали примерно в 2,94 раза быстрее, чем его младший коллега по цеху с восемью лазерами.

Рис. BLT-S800

Вполне закономерно, что, идя навстречу пожеланиям заказчиков, BLT увеличивает не только габариты печати, производительность за счёт установки 4, 6 или 8 лазеров в базе, но и предлагает различные усовершенствования, которые делают работу проще, продуктивнее и менее человеко-зависимой. Например, уже не редкостью является двунаправленная система динамического распределения порошка; интеллектуальное определение контуров деталей, обеспечивающее автоматическую многоступенчатую регулировку скорости для оптимизации эффективности распределения порошка; увеличение толщины печати до 100-120-150 мкм с повышением эффективности построения без ущерба для качества; оснащение модулем видеомониторинга с машинным обучением в режиме реального времени для контроля качества; интегрированная и модульная система циркуляции порошка для адаптации к различному оборудованию или производственным линиям; печать с углами к платформе менее 30°.

Поясним это на примере изготовления топологически оптимизированного титанового кронштейна размером 230×235×238 мм, для печати которого ранее требовалось 36 часов при толщине слоя 60 мкм. BLT перешла на печать более толстым слоем в 100 мкм, завершив процесс всего за 19,5 часов.

Рис. Титановый кронштейн с радикальным снижением времени построения с 36 до 19,5 часов (BLT)

Eplus3D

Пожалуй, если можно себе представить китайского монстра-Годзиллу среди L-PBF-принтеров, то на сегодняшний момент бесспорный претендент на этот статус – 64-лазерный металлический 3D-принтер Eplus3D EP-M2050 с габаритами печати 2050×2050×1100 мм (с настраиваемой осью Z до 2000 мм).

Должно быть, в качестве широкого жеста в адрес менее состоятельных заказчиков Eplus3D предлагает данный принтер также в модификации с 36 или 49 лазерами. Подумайте несколько раз, стоит ли так «скромничать», приобретая венец инженерной мысли металлического синтеза на подложке не в полной комплектации: берите от этой платформы сразу всё по максимуму.

Рис. Тридцать шесть «танцующих» лазеров EP-M2050 (Eplus3D)

Следуя традициям увеличения производительности, теперь и Eplus3D предлагает расширенный диапазон толщин слоя 20–120 мкм, что делает такие решения идеальным выбором для тех отраслей, где качество, точность и производительность производства являются приоритетом.

Рис. Часть системы активного охлаждения диам. 1940×240 мм, напечатанная на EP-M2050. Обратите внимание на ячеистые структуры в теле детали (Eplus3D)

Этот вендор невероятно сильно активничает на аддитивной арене, вступая в схватку с другим столпом рынка АП – компанией Farsoon. 

Farsoon

Сами Farsoon весьма почтительно относятся к Eplus3D, отмечая, что те не просто ввязались в гонку лазеров, а показали именно зрелость отрасли, целостный портфель дополнительных продуктов для 3D-печати. Их 12-лазерный 3D-принтер по металлу FS811M является мощным трудягой, флагманом среди линейки систем с 6, 8, 10 или 12 волоконными лазерами по 500 Вт. В компании отмечают, что в последний год они стали наблюдать быстро расширяющееся применение крупноразмерной 3D-печати металлом в аэрокосмической, нефтегазовой, энергетической и автомобильной отраслях. Клиенты отрасли предъявляют всё более высокие требования к эффективности производства, надёжности и большему размеру печати. Сочетание 12 лазеров и высокоскоростной гальванометрической системы обеспечивает скорость печати до 300 см³/ч, а стратегия мультилазерного сканирования предназначена для высокоэффективного распределения и точности калибровки в перекрывающихся областях.

Рис. Farsoon FS811M

Для удобства эксплуатации используется встроенная конвейерная система, позволяющая загружать, перерабатывать и просеивать порошок.

Кроме того, Farsoon представила собственную систему управления производством (MES), предназначенную для оптимизации АП металлов и полимеров с помощью единой операционной системы собственной разработки. Она включает сбор, визуализацию и анализ данных для максимального использования ресурсов и повышения операционной эффективности.

Компания также выпустила ПО для проектирования форм для обуви, которое способно интеллектуально рассчитывать и настраивать расположение отверстий в формах для обуви, сокращая время производства, улучшая эстетику моделей.

Еще один тренд, в который «ввязалась» Farsoon, – это сокращение количества поддержек, как этого уже добились такие известные компании, как EOS, Velo3D, AddUp. Новый подход позволяет сократить количество поддержек до 99,8%, что способно повысить эффективность постобработки на 125%.

Часть 2.

Часть 3.