Среда, 3 сентября, 2025
spot_img
    Среда, 3 сентября, 2025
    Домой Блог Страница 10

    Как оставить уникальный след (часть 1)

    От
    -
    0
    3D-печать пресс-форм

    Как оставить уникальный след или новые обувные горизонты

    Не правда ли, верный способ оставить после себя след – сделать это с помощью обуви? А у дизайнеров обуви в этом смысле возможности еще шире: они могут заметно наследить в истории своей отрасли. Особенно если воспользуются возможностями аддитивного производства. 3D-печать пресс-форм в этом отлично поможет.

    Введение

    Обувная индустрия – одна из самых динамичных и высококонкурентных отраслей, где скорость вывода продуктов на рынок имеет решающее значение. 3D-печать в ней сегодня используется на разных этапах производства, в том числе – на этапе разработки и проектирования. Аддитивные технологии позволяют быстро создавать прототипы и образцы обуви, точно соответствующие ожиданиям потребителей. 3D-принтеры преобразуют цифровые данные в реальные физические объекты, что помогает дизайнерам и инженерам получить точную картину будущей модели и вносить необходимые изменения на ранних стадиях. Это значительно ускоряет весь процесс, оптимизируя время и ресурсы.

    3D-печать пресс-форм. Преимущества для обувной индустрии

    Сегодня обувная индустрия, опирающаяся на многовековые традиции, переживает настоящий технологический переворот. 3D-печать меняет правила игры, заменяя сложные и затратные процессы традиционного производства современными методами, которые ускоряют производство, снижают расходы и открывают безграничные возможности для дизайнеров и управленцев. Выделим основные преимущества:

    Персонализированные продукты

    Современные потребители ждут от обувщиков уникальных, индивидуально подобранных под анатомические особенности товаров. Добиться этого сегодня уже помогает 3D-сканирование для сбора данных о стопе клиента, после чего создаются адаптированные стельки или межподошвы.
    Прежде компании предлагали лишь ограниченную возможность кастомизации обуви — изменение цвета или материалов. Теперь же 3D-печать пресс-форм открывает новые горизонты для создания обуви, которая идеально подходит под потребности и особенности каждого владельца. Хотя массовая персонализация обуви все еще в стадии развития, с каждым годом появляются новые возможности для более глубокого внедрения этой технологии.

    Цифровизация производства

    Традиционное изготовление обуви — сложный и многофакторный процесс, требующий использования различных станков и вовлечения множества специалистов. Благодаря 3D-печати производство оптимизируется, обходясь без дополнительных производственных процессов и оснастки. Создание обувных деталей становится гораздо более быстрым и эффективным благодаря цифровому процессу проектирования, который значительно снижает количество ручного труда.

    Время и стоимость

    Для каждого размера обуви необходима отдельная форма, изготовление которой может стоить тысячи долларов и занимать несколько месяцев. В отличие от традиционных методов, при 3D-печати можно создавать обувные пресс-формы напрямую, минимизируя и упрощая стадию инструментального производства. Таким образом заметно ускоряется вывод новых моделей на рынок.

    Дизайн

    Практически полное отсутствие ограничений в 3D-печати позволяет дизайнерам полностью посвятить себя творческому процессу. Согласования с инженерами и технологами теперь переходят в плоскость дружеского общения и разговоров о прекрасном, ведь возможности современного проектирования и аддитивных технологий безграничны: ячеистые структуры, новые формы, материалы, мультиматериальные свойства – всё это с легкостью поддерживается инновациями.

    Хранение данных

    Переход от физического хранения колодок каждого размера к цифровым данным, которые моментально можно использовать с помощью печати, не только экономит место на складах, но и значительно снижает затраты на хранение и логистику.

    Защита интеллектуальной собственности

    С помощью аддитивного производства производители могут создавать пресс-формы прямо у себя на производстве, минимизируя риск утечек информации и значительно снижая потребность в сложных и дорогих логистических цепочках. Это также способствует снижению негативного воздействия на окружающую среду, так как сокращается объем перевозок и хранение излишков на складах.

    Технологии и материалы для 3D-печати

    Как известно, традиционные методы используются не первое столетие: они прошли проверку временем и остаются экономичными для крупносерийного производства. Однако современные высокоинерционные производства крайне прожорливы в смысле затрат для целей прототипирования и малых серий.

    Видя такое несовершенство и имея достойную альтернативу, обувной рынок сегодня начал использовать 3D-печать для прямого и непрямого производства продукции. В первом случае речь идет о конечной продукции или прототипах. Во втором – печати оснастки для пилотного (из полимеров) или серийного производства (из металлических сплавов).

    В качестве материалов используются настоящие эластомеры, а также новые термопластичные материалы, ассортимент которых постоянно пополняется. Однако все чаще в проектах начинают применять фотополимерные смолы, обладающие изумительной фактурой и визуальной премиальностью. А вот металлам отводится роль оснастки для помощи реальному производству.
    Рассмотрим эти материалы подробнее.

    Полимеры в 3D-печати

    Печать прототипов, конечной продукции и оснастки сегодня может осуществляться при помощи технологий, работающих с фотополимерными смолами: фотополимеризации в ванне (SLA, DLP/LCD), а также струйного нанесения материала (MJP/MJM).
    Эти методы позволяют создавать изделия с высокой точностью и скоростью печати, а также использовать гибкие и упругие материалы, такие как термопластичный полиуретан (TPU), сочетающий в себе долговечность и гибкость, необходимые для функциональных и комфортных моделей обуви.

    Примеры использования полимеров

    3D-печать фотополимером
    Высокодетализированная текстурированная поверхность. Фото: Uniontech

    Компания Carbon, например, совместно с Adidas разработала эластомерный полиуретановый материал для межподошвы кроссовок Adidas FutureCraft, значительно улучшающий амортизацию и комфорт. Аналогичным образом New Balance сотрудничает с компанией Formlabs для создания новых материалов, таких как фотополимерная смола Rebound Resin, которая отличается высокой прочностью и упругостью, идеально подходя для создания прочных, эластичных структур. Их кроссовки модели 990 sport triple cell продаются по вполне демократичной цене – от 50 долларов США.

    Adidas FutureCraft
    Межподошва кроссовок Adidas FutureCraft. Фото: Carbon
    Кроссовки New Balance 990
    Кроссовки New Balance 990 sport triple cell с промежуточной подошвой из материала Rebound Resin. Фото: Formlabs

    Фотополимерные смолы для 3D-печати пресс-форм

    Сегодня 3D-печать пресс-форм из фотополимерных смол участвует во многих аспектах жизненного цикла продукции. С их помощью можно печатать формы для быстрой и точной отливки обувных подошв, обладающих высокой стойкостью к износу и легко извлекаемых из формы. Это ускоряет весь процесс и даже вставки в металлические пресс-формы. Многие компании специально разрабатывают такие составы, которые удовлетворительно работают при высоких температурах, не деградируя даже при серийном производстве. Например, высококачественная смола Ultracur3D® ST45 от Forward AM для печати форм обладает повышенной прочностью, ударной вязкостью и температурной стабильностью.

    3D-печать фотополимерной пресс-формы
    Фотополимерная пресс-форма и отлитая подошва. Фото: BASF

    Также активно применяются порошковые технологии, в том числе синтез на подложке SLS и MJF/SHS для работы с термопластами и эластомерами. Эти методы особенно эффективны при производстве таких компонентов, как стельки, и межподошвы благодаря их высокой скорости печати, качества, а также отсутствию поддержек. То есть эти технологии чаще используются для прототипирования и конечной продукции.

    Металлические сплавы в 3D-печати пресс-форм

    Классическая промышленность подвержена инерции и зачастую не стремится к экспериментам: работает – и ладно. Производители серийной обувной продукции для изготовления пресс-форм обычно используют фрезерные станки, которые долго обрабатывают материал, образуя большое количество стружки. При таком подходе не всегда удается воспроизвести детализированную геометрию, текстуры и паттерны. А это крайне важно для привлечения потребителя. Совсем иначе обстоит дело с аддитивными технологиями, которые значительно расширяют возможности традиционного производства.

    Технология L-PBF/SLM

    Технология синтеза на подложке L-PBF/SLM на основе металлопорошковых композиций используется исключительно для производства оснастки: штампов, пресс-форм, знаков и других износостойких компонентов. В данном случае речь идет преимущественно о мартенситностареющих инструментальных сталях, сплавах на основе никеля, сочетающих в себе высокую прочность, вязкость, износостойкость, надежность и коррозионную стойкость.

    Постобработка пресс-форм

    Не стоит думать, что после 3D-печати пресс-форму можно сразу же использовать. Обязательно потребуется дополнительная обработка ответственных поверхностей (например, полировка или нанесение покрытий) для приведения их качества в соответствие с инженерными требованиями.

    Готовые пресс-формы устанавливаются в оборудование для литья под давлением или других процессов производства обуви, чтобы изготавливать подошвы из термопластичных материалов (например, TPU или EVA).

    Преимущества технологий SLA и L-PBF/SLM

    Популярные и во многом зрелые технологии 3D-печати SLA (в меньшей степени) и L-PBF/SLM уже сегодня формируют новую эру в наименее затратном и быстром создании пресс-форм, особенно для кастомизированного и малосерийного производства. Независимо от того, что в этих технологиях используются совершенно разные виды материалов, они способны радикально изменить подходы к проектированию и производству.

    Устранение химического травления

    Металлопорошковая технология SLM позволяет осуществлять прямую печать сложных металлических форм с нанесением текстур, что исключает необходимость трудоемких этапов травления. Для не знакомых с технологией химического травления поясним: сначала на форму наносится специальная пленка, затем форма погружается в кислотную ванну. Кислота выборочно удаляет незащищенные участки, создавая нужную текстуру. Такие текстуры сложны в исполнении, поэтому их обычно выполняют специализированные предприятия. Сам процесс занимает от 2 до 5 дней. Создание же сложных текстур с помощью 3D-печати гарантирует невероятную детализацию, обеспечивает точность и снижает экологическую нагрузку за счет отказа от химических процессов.

    3D-печать металлических пресс форм
    Металлические пресс-формы, изготовленные по технологии SLM. Фото: Kings3d

    Достижения Farsoon Technologies

    С помощью 3D-принтеров китайского производителя по технологии SLM – Farsoon Technologies уже сегодня создано более 100 миллионов пар спортивной и повседневной обуви! Обувщики действительно начинают смотреть в сторону аддитивного производства, которое в данном конкретном случае способно ускорить производственные циклы с двух недель до всего 10 часов, что особенно важно для производителей, постоянно обновляющих свои коллекции в соответствии с сезонными модными тенденциями.

    Одним из ключевых достижений компании стала разработка и производство обувных пресс-форм RB. Это уникальное решение позволяет интегрировать тысячи сложных паттернов в единую форму, что значительно повышает гибкость производства и идеально соответствует запросам современного потребителя.

    Форма «Попкорн»

    Второй тип форм под названием «попкорн» с 16 000 вентиляционными отверстиями диаметром всего 0,1 мм обеспечивает превосходную аэрацию, предотвращает засорение и делает обувь невероятно легкой и эластичной. Благодаря ей можно создавать модели, которые буквально “дышат”, обеспечивая максимальный комфорт даже при длительной носке.

    3D-печать пресс-форм
    Форма для обуви Farsoon «Popcorn». Фото: Farsoon

    Не менее впечатляет форма EVA с усовершенствованными охлаждающими каналами. Эта разработка значительно ускоряет процесс производства, сохраняя при этом высокое качество продукции. Благодаря улучшенной системе охлаждения производители могут сократить время цикла изготовления, что делает процесс более экономичным и экологичным.

    Технология Metal Binder Jetting (MBJ)

    Зарождающийся серьезный конкурент предыдущей технологии по металлам и сплавам – Metal Binder Jetting (MBJ/BJT), также способен перевернуть представление промышленников о рентабельном производстве, способном значительно ускорить процесс создания сложных пресс-форм и улучшить их качество. Несмотря на отличия в техпроцессе по сравнению с L-PBF, MBJ имеет ряд неоспоримых преимуществ: создание пресс-форм с внутренними каналами для охлаждения, что улучшает качество литья под давлением и ускоряет процесс производства, отсутствие поддержек, напряжений в деталях.

    3D-печать пресс-форм
    Пресс форма для подошвы, напечатанная по технологии MBJ. Фото: СПИН

    Стоит отметить, что производители 3D-принтеров стараются оптимизировать свое оборудование, технологию, а также материалы таким образом, чтобы обеспечить наибольшую эффективность для многих применений, например, увеличивая количество и производительность лазеров, сокращая количество поддержек, а вместе с этим и время на постобработку.

    В следующей главе мы расскажем о наиболее ярких примерах создания обуви с использованием аддитивного производства.

    Вторая и третья часть статьи.

    Приглашаем вас на первый в этом году демонстрационный день на Московском Цифровом Заводе, посвященный технологии 3D-печати металлом методом Metal Binder Jetting

    От
    -
    0

    📆Дата: 27.02.2025 // Начало в 11:00
    📍Место: Московский Цифровой Завод (Москва, Дмитровское шоссе, 9 стр.3)

    УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ И ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

    Посещение мероприятия бесплатное. Регистрация обязательна.

    27 февраля в рамках мероприятия мы поднимем следующие темы:

    ⚪️Что такое технология Metal Binder Jetting? Суть процесса, преимущества технологии.
    ⚪️Почему печать с помощью данной технологии такая экономичная? Есть ли подводные камни?
    ⚪️Самые популярные сферы применения и наши кейсы.
    ⚪️Особенности выбора деталей для печати.
    ⚪️Ваши вопросы о выборе технологии, подборе оптимального решения и страхах перед покупкой.

    Также мы проведем экскурсию по уникальной площадке Московского Цифрового Завода, на которой расположено аддитивное оборудование по 9 технологиям (SLM, EBM, MBJ, SLA, PMMA, PCM, DLP, FGF, FDM).

    Вы сможете познакомиться с устройством 3D-принтеров и процессом выполнения заказов, сможете увидеть оборудование для 3D-печати, образцы 3D-печати, а также оборудование для постобработки.

    До встречи на мероприятии!

    Интеграция ИИ в китайскую индустрию 3D-печати

    От
    -
    0

    Недавний прорыв Китая в области искусственного интеллекта (ИИ), ярко продемонстрированный успехом DeepSeek, открывает новые горизонты для промышленного применения ИИ в стране. Несмотря на жесткие ограничения в поставках чипов, DeepSeek достиг впечатляющих результатов благодаря инновационной оптимизации моделей и эффективной архитектуре. Используя 8-битную точность с плавающей запятой и архитектуру MoE (Mixture of Experts), которая активирует лишь 37 миллиардов из 671 миллиарда параметров на токен, DeepSeek смог значительно снизить вычислительные затраты, сохраняя при этом высокую производительность. Это достижение идеально вписывается в традиционную стратегию Китая, где упор делается на практическое применение технологий, доступность и эффективность. Такой подход может стать ключевым для производственных секторов, включая 3D-печать, где оптимизация производительности при минимизации затрат остается одной из главных задач для промышленного внедрения.

    Глобальный тренд на создание «умных фабрик» в сочетании с растущим спросом на кастомизацию ускорил внедрение ИИ в производственные процессы. Как показал DeepSeek, китайские компании способны разрабатывать эффективные решения на основе ИИ, которые демонстрируют высокую производительность даже в условиях аппаратных ограничений. Эта способность, подкрепленная мощной производственной базой Китая, открывает новые перспективы для аддитивного производства. По мере того, как отрасль делает первые шаги в интеграции ИИ, такие ключевые направления, как проектирование на основе ИИ, симуляция и оптимизация процессов, а также контроль качества в реальном времени, развиваются всё более активно.

    Рост рынка и корпоративные достижения

    Рынок 3D-печати Китая, по прогнозам, достигнет $7,9 млрд к 2030 году, демонстрируя ежегодный рост на 27,5%, — для сравнения, в Северной Америке этот показатель составляет 22,4%. Несколько китайских производителей уже добились значительных успехов на глобальной арене. Например, Eplus3D поставила более 100 крупногабаритных металлических 3D-принтеров по всему миру, что подчеркивает способность Китая производить и масштабировать промышленное оборудование. Bright Laser Technologies (BLT) зафиксировала рост выручки на 60% в 2024 году, укрепив свои позиции среди мировых лидеров в области аддитивного производства, особенно в аэрокосмической и медицинской отраслях.

    Рис. Центр аддитивного производства на основе 3D-принтеров Eplus и производимые детали

    Промышленное внедрение

    Китайские производители активно исследуют возможности интеграции ИИ в аддитивное производство, и первые результаты выглядят многообещающе. Farsoon Technologies разработала систему Support Reduction System (SRS), которая полностью контролирует подачу энергии и распределение температуры в процессе печати. Эта система позволяет печатать конструкции с углами наклона более 20-25 градусов без поддержек и получать горизонтальные отверстия диаметром до 50 мм без дополнительных опор. Эти возможности были успешно протестированы на различных материалах, включая титановые, алюминиевые и нержавеющие сплавы.

    Рис. Система Support Reduction System (SRS) для контроля подачи энергии и распределение температуры в процессе печати (Farsoon Technologies)

    UnionTech, в свою очередь, представила систему D300, сочетающую два 4K DLP проекционных модуля с алгоритмами ИИ для достижения точности 0,05 мм при применении в стоматологии. Система демонстрирует высокий уровень автоматизации, обрабатывая до 180 стоматологических молдов за 24 часа, включая автоматическую компоновку, пополнение смолы, печать и сортировку.

    Принтеры BLT-S800 от BLT оснащаются 20 лазерами и используют проприетарное программное обеспечение BLT-BP для оптимизации серийного производства. Система способна сократить время плавления до 30 минут для крупных деталей с объемом данных 25 ГБ.

    RapidDirect, поставщик производственных услуг из Шэньчжэня, в марте 2024 года запустил систему мгновенного расчета стоимости для листового металла с использованием ИИ, достигнув 82% точности в автоматическом распознавании чертежей и расчете цен.

    Рис. Система мгновенного расчета стоимости изготовления на базе искусственного интеллекта (RapidDirect)

    Крупномасштабные проекты

    Интеграция ИИ и 3D-печати выходит за рамки промышленного производства и охватывает инфраструктурные проекты. Яркий пример – строительство 180-метровой гидроэлектростанции на Тибетском нагорье, где используются 3D-принтеры с ИИ и автономное оборудование. Система отслеживает условия окружающей среды — ветер, температуру, влажность — и корректирует скорость нанесения материала, демонстрируя практическое применение автоматизации в экстремальных условиях.

    Применение в медицине

    В сфере здравоохранения интеграция ИИ сосредоточена на конкретных, достижимых задачах. Weiyun AI & Robotics автоматизирует проектирование и производство индивидуальных стоматологических изделий, от сканирования до финального производства, сокращая ручной труд и минимизируя ошибки. Их системы охватывают весь спектр продукции — от элайнеров до коронок. Сотрудничество UCrest и Hangsukeji направлено на биопечать, включая разработку тканевых каркасов и производство медицинских имплантатов, что отвечает растущим потребностям китайского рынка здравоохранения.

    Рис. Схематическая визуализация установки и работы напечатанных коронарных стентов (UCrest Berhad)

    Государственная поддержка и промышленная стратегия

    Китайское правительство активно поддерживает интеграцию ИИ в производство через инициативу «AI+». Инициативная группа «AI+» (2024-2025) ставит перед собой амбициозные цели: разработка 3-5 передовых базовых моделей ИИ, 100 отраслевых программ и 1000 успешных кейсов к концу 2025 года. Этот план отражает стратегию Китая, которая строится на принципах «государственного руководства, инновационного развития и ориентации на сферы применения». Используя преимущества Пекина в вычислительной мощности и данных, инициатива стремится стандартизировать и масштабировать внедрение ИИ в различных отраслях, включая аддитивное производство.

    Национальный план развития ИИ следующего поколения (2017-2030) дополняет эту стратегию, ставя целью превратить Китай в глобальный центр инноваций в области ИИ к 2030 году. На местном уровне провинции, в том числе Гуандун, Цзянсу и Шаньдун, предлагают гранты и налоговые льготы производителям, внедряющим ИИ-технологии. Инновационные центры, такие как научный парк Чжунгуаньцунь в Пекине и кластеры ИИ в Шанхае, предоставляют финансирование и инфраструктурную поддержку стартапам.

    Текущие вызовы

    Однако китайская индустрия аддитивного производства сталкивается с рядом препятствий. Новые экспортные ограничения США на передовые чипы ИИ, введенные в январе 2025 года, создали серьезные барьеры для разработки ИИ-решений. Кроме того, Китай испытывает острую нехватку квалифицированных кадров — около 5 миллионов специалистов в области ИИ, при этом большинство из них сосредоточено в крупных технологических центрах, таких как Пекин и Шэньчжэнь. Это создает дисбаланс в распределении кадров и ограничивает возможности для внедрения ИИ в регионах.

    Проблемы интеллектуальной собственности также остаются актуальными. Например, в августе 2024 года Stratasys подала иск против Bambu Lab по десяти патентам, связанным с ключевыми технологиями 3D-печати. Аналогичный случай произошел с VoxelDance на выставке Formnext в ноябре 2024 года, где их экспонат был удален после судебного иска от nTop. Эти инциденты подчеркивают необходимость развития независимых программных решений в Китае.

    Кроме того, Закон о защите персональных данных усложняет внедрение ИИ в медицинской сфере, где защита данных пациентов имеет критическое значение. При том, что эти меры необходимы для обеспечения безопасности, они создают дополнительные сложности для производителей.

    Заключение

    Успех DeepSeek может стать поворотным моментом для китайской индустрии, демонстрируя, что даже в условиях ограничений можно достичь высокой производительности и эффективности. Этот подход, основанный на оптимизации и практичности, идеально соответствует традиционным сильным сторонам Китая — делать технологии доступными и применимыми в реальных условиях. В то время как западные компании часто сосредотачиваются на технологических прорывах, китайские производители делают ставку на оптимизацию и массовое внедрение.

    Эффект от успеха DeepSeek выходит за рамки ИИ. Китайские производители, разрабатывая узкоспециализированные ИИ-решения, готовы трансформировать аддитивное производство через практические инновации. Это сочетание экспертизы в области ИИ, производственного прагматизма и мощной государственной поддержки создает мощный задел для будущего, где 3D-печать с использованием ИИ станет не только более доступной, но и коммерчески жизнеспособной, что может изменить глобальный ландшафт аддитивного производства.

    Авторский перевод Сангмин «Саймон» Ли.

    От редакции

    Настоящая статья очень четко отражает ситуацию на высококонкурентном рынке аддитивных технологий, который пока еще даже не достиг зрелости. Однако Китай благодаря своей мудрости и нацеленности на глобальное превосходство уверенно идет к экспансии, концентрируясь не на узкоспециализированных решениях и функциях, а на том, что нужно для замещения традиционных производственных методов аддитивными. И у них это стало очень хорошо получаться, что заставляет европейские и американские компании нервничать и искать пути удешевления своей продукции. Второй аспект, на который делает ставки Китай, – это повсеместное использование ИИ для большинства социальных, творческих, технологических и коммерческих задач. Кратно сокращая затраты на обучение больших языковых моделей, Поднебесная и тут бросает вызов «королю» ChatGPT. Более производительный и доступный DeepSeek однозначно завоюет рынок и ускорит внедрение инноваций в аддитивное производство. Китай в дополнение к производственному лидерству начинает проявлять гигантизм и в интеллектуальных технологиях. Всему миру это обстоятельство нужно принять как неизбежное, подстраиваясь под лидера.

    Новые 3D-печатные барражирующие боеприпасы проходят испытания

    От
    Кирилл Казмирчук
    -
    0

    Компания Cummings Aerospace, расположенная в штате Алабама, завершила летные испытания своего нового 3D-печатного портативного боеприпаса с турбореактивным двигателем.

    Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) Hellhound S3 – это беспилотник-камикадзе, предназначенный для нанесения дальних точных ударов по бронетехнике, танкам и укрепленным позициям.

    Компания Cummings разработала Hellhound для оснащения боевых групп пехотных бригад (IBCT) армии США боевой мощью уровня бронетанковой бригады. Благодаря интеграции аддитивного производства с коммерческими компонентами, одобренными Министерством обороны США (DOD), компания Cummings упрощает логистику и снижает затраты.

    Несмотря на доступность, Hellhound S3 обеспечивает такие же передовые боевые возможности, как и обычные системы. При весе менее 11 кг, включая машину, пусковую канистру и наземную систему управления, она можеттбыть развернута силами одного солдата, повышая мобильность и эффективность на поле боя.

    Производитель оружия из Хантсвилла представит свое новое смертоносное вооружение для программы армии США Low Altitude Stalking and Strike Ordnance (LASSO), которая стартует в конце этого года. В прошлом году руководство армии запросило у американских законодателей 120,6 миллиона долларов на реализацию инициативы LASSO, поскольку Пентагон стремится пополнить свой арсенал боеприпасов.

    “Современное поле боя требует скорости, а квадрокоптеры и беспилотники с пропеллером медлительны. В бою наши противники будут использовать каждую секунду задержки”, – комментирует основатель и генеральный директор Cummings Aerospace Шейла Каммингс.

    “Благодаря реактивной тяге Hellhound боевые группы пехотных бригад могут действовать быстрее, собирая разведданные и нанося удары по важным целям в глубине оспариваемых районов, прежде чем противник успеет среагировать”.

    Hellhound™ is a turbo-jet-powered, 3D-printed kamikaze drone that can fly faster than 350 miles per hour. Hellhound is designed to equip the U.S. Army’s Infantry Brigade Combat Teams with the same lethal combat power as Armored Brigades. (Rendering of Hellhound provided by Cummings Aerospace)

    Боеприпас Hellhound с турбореактивным двигателем. Изображение компании Cummings Aerospace.

    Напечатанные на 3D-принтере боеприпасы улучшают боевые действия армии

    Разработанный для минимизации сопутствующего ущерба за счет точной доставки полезной нагрузки, Hellhound 3 поддерживает обычные боеголовки, средства радиоэлектронной борьбы, а также полезную нагрузку для разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR).

    По словам Cummings Aerospace, солдаты могут менять полезную нагрузку в полевых условиях без использования инструментов менее чем за пять минут, что повышает гибкость миссии. Модульная конструкция системы позволит интегрировать в нее дополнительные полезные нагрузки и профили миссий, требуемые LASSO.

    В ходе летных испытаний, проведенных в прошлом месяце на полигоне беспилотных летательных аппаратов Пендлтон в штате Орегон, компания Cummings Aerospace успешно подтвердила соответствие Hellhound 3 предварительным требованиям LASSO. Планер и подсистемы были сертифицированы по уровню технологической готовности 7 (TRL-7), продемонстрировав свою надежность в реальных условиях эксплуатации.

    В ходе трех летных испытаний боеприпас с турбореактивным двигателем превысил скорость 350 миль в час (~530 км/ч) на половине хода, преодолев более 20 км при расходе всего 50% топлива. Кроме того, испытания с инертной полезной нагрузкой подтвердили способность Hellhound 3 наносить имитационные удары невзрывной боеголовкой. В ходе испытаний также оценивались возможности разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR), включая передачу видео в полете Hellhound.

    По словам Cummings, беспилотник-камикадзе надежно работал при низких температурах, сильном ветре и снеге, подтверждая свою совместимость с различными условиями боевых действий. Это стало продолжением 12 предыдущих испытаний, проведенных в 2023 и 2024 годах, которые подтвердили основные возможности системы. Теперь аэрокосмический производитель из Алабамы проведет дополнительные летные испытания и доведет всю систему беспилотного летательного аппарата до уровня TRL 7. Компания также планирует провести дополнительные демонстрации для других заказчиков.

    Солдат США запускает барражирующий боеприпас

    Аддитивное производство укрепляет оборонный потенциал США

    Новый беспилотник-камикадзе Cummings призван удовлетворить растущий спрос Министерства обороны на боеприпасы воздушного базирования, укрепляя внутренние цепочки поставок. Пентагон увеличил свои ежегодные бюджетные запросы на ракеты, закупку боеприпасов и связанные с ними исследования и разработки с 9 миллиардов долларов в 2015 году до 30,6 миллиарда долларов в 2024 году.

    Аддитивное производство с его потенциалом экономии средств и времени подкрепляет эти усилия.

    В конце прошлого года производитель ракетных двигателей Ursa Major и компания Raytheon Technologies из Вирджинии завершили успешные летные испытания твердотопливного ракетного двигателя (SRM) большой дальности, проводимые армией США. Для производства SRM использовалась технология 3D-печати Lynx компании Ursa Major и возможности цифрового проектирования компании Raytheon. Как сообщается, аддитивное производство позволило производителю ракетных двигателей из Колорадо достичь “беспрецедентных сроков”: только в 2024 году будет проведено около 300 статических испытаний SRM.

    Кроме того, итальянская компания Avio, специализирующаяся на производстве ракет, расширила производство SRM для Министерства обороны, планируя утроить производство в течение следующих 4-5 лет. Хотя компания не подтвердила роль аддитивного производства, она активно использует 3D-печать для производства двигательных установок. В частности, Avio использует 3D-принтеры Velo3D Sapphire для производства высокопрочных, коррозионно- и термостойких деталей из сплавов на основе никеля.

    Примечание редактора:

    Оборонная промышленность использует не только консервативные и проверенные временем технологии производства, но и не стесняется применять современные аддитивные технологии, засчет чего ускоряет выпуск новых изделий, а также делает их производстово более гибким к изменяющимся реалиям.

    MatterGen: ИИ создает материалы будущего

    От
    -
    0

    Всего за несколько последних лет искусственный интеллект (ИИ) завоевал репутацию мощного инструмента в области материаловедения, открывающего новые горизонты для создания и оптимизации материалов с уникальными свойствами. Одним из наиболее значимых прорывов в этой области стал проект MatterGen, разработанный исследователями Microsoft. MatterGen – это генеративная модель, способная проектировать неорганические материалы с заданными характеристиками. Она не только ускоряет процесс создания новых материалов, но и делает его более экономически эффективным и потому очень привлекательным для промышленности, научных исследований и аддитивного производства.

    Что такое MatterGen?

    MatterGen основана на методах глубокого обучения. В отличие от традиционных подходов, часто требующих перебора множества вариантов и длительных экспериментов, MatterGen использует данные о существующих материалах (на данный момент их более чем 608 000) для генерации новых структур с заданными параметрами. Таким образом процесс разработки материалов значительно ускоряется, что особенно важно для таких областей, как энергетика, электроника, медицина и аддитивное производство.

    Проект MatterGen базируется на передовых технологиях машинного обучения, включая генеративно-состязательные сети GAN (англ. Generative adversarial network) и трансформеры, позволяющие модели не только предсказывать свойства материалов, но и генерировать совершенно новые структуры, ранее не известные науке. Это делает MatterGen уникальным инструментом для исследователей, стремящихся выйти за пределы традиционных методов материаловедения.

    Рис. Скрининговые и генеративные подходы к проектированию материалов

    Как работает MatterGen?

    MatterGen использует архитектуру генеративных моделей, обученных на огромных массивах данных о кристаллических структурах и их свойствах. Модель способна генерировать новые материалы, комбинируя элементы и структуры таким образом, чтобы они соответствовали заданным требованиям. Например, исследователи запросят желаемые свойства материала, в том числе проводимость, прочность или термостойкость, и MatterGen предложит несколько вариантов структур, которые могут удовлетворять этим критериям.

    Одна из ключевых особенностей MatterGen – ее способность учитывать физические и химические ограничения, и потому создание генерируемых ею материалы не только возможно в теории, но и вполне реально на практике. Это достигается за счет интеграции знаний из области квантовой механики и термодинамики в процесс обучения модели. Например, MatterGen может учитывать такие параметры, как энергия кристаллической решетки, стабильность структуры и электронные свойства, чтобы предложить материалы, которые не только обладают желаемыми характеристиками, но и могут быть синтезированы в лабораторных условиях.

    Кроме того, MatterGen использует подход, известный как разработка материалов, ориентированная на свойства (англ. Property-guided materials design). Это означает, что модель может быть настроена на поиск материалов с конкретными характеристиками, например, с высокой электропроводностью или с низкой теплопроводностью. Это очень востребованное качество при создании материалов для специализированных применений, таких как термоэлектрические устройства или сверхпроводники.

    Влияние MatterGen на аддитивное производство

    Аддитивное производство — одна из самых быстроразвивающихся технологических сфер, которая уже сегодня трансформирует промышленность. И могла бы это делать еще быстрее и эффективнее, если бы не известное  ограничение 3D-печати: пока что есть не так много материалов, которые можно использовать для создания объектов методами АП. MatterGen может кардинально изменить эту ситуацию, предлагая новые материалы, специально разработанные для аддитивного производства.

    1. Создание специализированных материалов для 3D-печати

    MatterGen способна генерировать материалы с уникальными свойствами, которые идеально подходят для 3D-печати. Например, модель может предложить материалы с высокой прочностью и низкой плотностью, что особенно важно для аэрокосмической промышленности, где каждый грамм на счету. А также разрабатывать материалы с улучшенной адгезией между слоями, что повышает качество и долговечность напечатанных изделий.

    1. Оптимизация параметров печати

    MatterGen может не только создавать новые материалы, но и предлагать оптимальные параметры для их 3D-печати. Это включает температуру плавления, скорость печати и другие параметры, влияющие на качество конечного продукта. Такой подход позволяет минимизировать количество брака и повысить эффективность аддитивного производства.

    1. Разработка композитных материалов

    Аддитивное производство часто использует композитные материалы, которые сочетают в себе несколько компонентов для достижения уникальных свойств. MatterGen может генерировать новые композиты, которые будут обладать улучшенными механическими, тепловыми или электрическими характеристиками. Это открывает новые возможности для создания сложных деталей, которые невозможно изготовить традиционными методами.

    1. Ускорение разработки материалов для биопечати

    Биопечать — это одно из самых перспективных направлений аддитивного производства, позволяющее создавать ткани и органы для медицинских целей. MatterGen может ускорить разработку биосовместимых материалов, которые будут безопасны для использования в организме человека. Это поспособствует созданию новых методов лечения и улучшению качества жизни пациентов.

    Применение MatterGen в реальном мире

    MatterGen уже показала свою эффективность в ряде исследований. Например, в статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи продемонстрировали, как можно  использовать модель для разработки новых материалов для аккумуляторов с улучшенной энергоемкостью и долговечностью. Это особенно важно для развития возобновляемой энергетики, где эффективные системы хранения энергии играют ключевую роль. MatterGen помогла идентифицировать новые композиции электродов, которые могут значительно увеличить срок службы батарей и их производительность.

    Кроме того, с помощью MatterGen можно создавать материалы с уникальными оптическими или магнитными свойствами, что расширяет спектр возможностей для разработки устройств следующего поколения, таких как квантовые компьютеры или высокоэффективные сенсоры. Например, модель может предложить материалы с высокой магнитной восприимчивостью, которые найдут свое применение в спинтронике — области, изучающей использование спина электронов для создания новых типов электронных устройств.

    Еще один пример применения MatterGen – разработка материалов для катализаторов. Катализаторы играют ключевую роль в химической промышленности, и их эффективность напрямую влияет на стоимость и экологичность производственных процессов. MatterGen может помочь в создании новых каталитических материалов, которые будут более эффективными и менее дорогими, чем существующие аналоги.

    Преимущества MatterGen

    1. Ускорение разработки материалов. MatterGen позволяет сократить время, необходимое для открытия новых материалов, с нескольких лет до нескольких месяцев или даже недель. Это особенно востребовано в условиях быстро меняющихся технологических запросов, когда традиционные методы разработки материалов не успевают за потребностями промышленности.
    2. Снижение затрат. Использование ИИ для предсказания свойств материалов уменьшает потребность в дорогостоящих экспериментах и тестах. Таким образом процесс разработки становится более экономически эффективным, что наверняка оценят небольшие компании и стартапы, которые могут не иметь достаточных ресурсов для проведения масштабных экспериментов.
    3. Гибкость. Модель может быть адаптирована для решения различных задач, от разработки материалов для энергетики до создания биосовместимых покрытий для медицинских имплантатов. Это делает MatterGen универсальным инструментом, прмменимым в самых разных областях науки и техники.
    4. Инновационный подход. MatterGen не просто оптимизирует существующие материалы, но и создает совершенно новые структуры, способные привести к революционным открытиям. Это открывает новые возможности для исследований и разработок, которые ранее были недоступны из-за ограничений традиционных методов (открытый исходный код MatterGen, выпущенный по лицензии MIT, доступен для скачивания здесь).

    Будущее MatterGen и аддитивного производства

    MatterGen представляет собой лишь начало новой эры в материаловедении и аддитивном производстве. С развитием технологий ИИ и увеличением объемов данных, доступных для обучения моделей, можно ожидать, что подобные системы станут еще более точными и универсальными. И тогда станет реальным создание материалов, которые сегодня кажутся фантастикой, например, сверхпроводники, работающие при комнатной температуре, или материалы с программируемыми свойствами.

    Одно из перспективных направлений развития MatterGen – интеграция с другими технологиями, такими как квантовые вычисления. Это может позволить модели учитывать еще более сложные физические и химические взаимодействия, что приведет к созданию материалов с еще более уникальными свойствами. Кроме того, MatterGen может быть использован для разработки материалов для космических технологий, где требования к прочности, термостойкости и другим характеристикам особенно высоки.

    Еще одним важным аспектом будущего MatterGen станет его применение в области устойчивого развития. С помощью этой модели можно разрабатывать материалы, которые будут более экологичными и энергоэффективными, что поможет снизить воздействие промышленности на окружающую среду. Например,  новые типы биопластиков или материалы для улавливания углекислого газа.

    Заключение

    MatterGen — это не просто инструмент для ученых, а настоящий прорыв, способный изменить подход к разработке материалов и ускорить технологический прогресс в самых разных областях, включая аддитивное производство. С его помощью человечество сможет быстрее отвечать на глобальные вызовы, такие как переход к чистой энергии, создание более устойчивых технологий и развитие персонализированной медицины. Уже сегодня MatterGen демонстрирует впечатляющие результаты, и его потенциал только начинает раскрываться. В будущем мы можем ожидать, что подобные технологии станут неотъемлемой частью научных исследований, промышленного производства и 3D-печати, открывая новые горизонты для инноваций.

    При создании статьи были использованы следующие источники:

    1. Nature Article
    2. Microsoft Research Blog: MatterGen
    3. Microsoft Research Publication: MatterGen
    4. Microsoft Research Blog: Property-Guided Materials Design
    5. GitHub Repository: MatterGen

    Эра персонализации автомобильных интерьеров

    От
    -
    0

    Представьте автомобиль, в котором каждая деталь салона создана специально для вас: руль идеально ложится в руки, кнопки на панели управления расположены именно там, где вам удобно, а декоративные элементы отражают вашу индивидуальность. И всё это — не результат многомесячной работы конструкторов и дизайнеров, а плод технологии 3D-печати. Добро пожаловать в будущее, где технологии перестают быть просто инструментом и становятся частью искусства!

    3D-печать: новый уровень кастомизации

    Автомобильный интерьер перестает быть просто функциональным, практичным и удобным пространством — теперь он может выражать стиль и характер владельца. Кто-то предпочитает минимализм, кому-то важна максимальная эргономика, а кто-то стремится к эксклюзивности в каждой детали. Раньше такие запросы оставались лишь мечтами, но теперь 3D-печать открывает безграничные возможности для персонализации.

    Подголовники, рычаги переключения передач, вентиляционные решетки, декоративные элементы и даже сиденья — всё это можно напечатать, придав деталям уникальные формы и текстуры. Разнообразные методы 3D-печати позволяют не только персонализировать элементы, но и создавать сложные конструкции. Автопроизводители уже активно используют их в дизайне интерьеров. Пока что речь идет в основном о премиум-сегменте, однако вскоре доступность таких технологии, вероятно, сделает их популярными и в массовом автомобильном рынке.

    Alpine: ледяное вдохновение в электрическом A390_β

    После создания серии кастомных аксессуаров для Peugeot 308 французская компания ERPRO, специализирующаяся на 3D-печати, объявила о сотрудничестве с маркой Alpine. Когда речь заходит о спортивных автомобилях, Alpine всегда стремится к передовым решениям. Их новый A390_β — не просто электрокар, а квинтэссенция технологий. В его интерьере использованы детали, напечатанные с применением технологии SLS, а материалом стал биоразлагаемый Pebax® Rnew® от Arkema, что подчеркивает приверженность Alpine к устойчивым технологиям. Но главное — это визуальная концепция: элементы покрыты прозрачным слоем, создающим эффект ледяных блоков. Чистота, мощь, экологичность — и всё это благодаря 3D-печати.

    Bentley Batur: роскошь, созданная на принтере

    Фото: ERPRO

    Bentley Batur: роскошь, созданная на принтере

    Когда Bentley что-то создает, это всегда роскошно. В 2022 году британский автопроизводитель Bentley Motors Ltd представил модель Batur, названную в честь озера на индонезийском острове Бали. Это один из самых мощных автомобилей Bentley, оснащенный 6,0-литровым двигателем W12 с двойным турбонаддувом и мощностью свыше 740 л.с. Однако, помимо впечатляющих характеристик, автомобиль примечателен использованием 3D-печати. Кто бы мог подумать, что 18-каратное золото можно… напечатать? В модели Batur именно так изготовлены вентиляционные решетки, а выхлопная система выполнена из титана с использованием аддитивных технологий. Каждая из 18 выпущенных машин уникальна, поскольку Bentley предоставляет владельцам возможность выбрать мельчайшие детали оформления. Настоящее искусство в мире автомобилей.

    Фото: Bentley Motors Ltd

    Cadillac Celestiq: когда эксклюзивность зашкаливает

    Кастомизация в Celestiq выходит на новый уровень: здесь 115 деталей созданы с помощью 3D-печати! Переключатели стеклоподъемников, дверные ручки, декор центральной консоли и даже руль — всё можно адаптировать под вкус владельца. Также с использованием аддитивных технологий созданы некоторые элементы безопасности, например, пряжки ремней. А если учесть, что цена машины стартует от $300 000, это, пожалуй, справедливая плата за абсолютную эксклюзивность.

    Фото: Cadillac

    Lamborghini Sián: когда каждая решетка уникальна

    Lamborghini давно играет на грани технологий и искусства, и первая модель с кастомизируемыми 3D-печатными деталями — гибридный суперкар Sián FKP 37 — яркий тому пример. Центральные и боковые вентиляционные решетки этой лимитированной модели (всего 60 штук) полностью напечатаны, причём каждая — уникальна. Время от разработки концепции до выпуска готового изделия — всего две недели. В мире автомобилей это мгновение!

    Фото: Lamborghini

    Maserati: подголовники с трезубцем

    Maserati GranTurismo Fuoriserie One Off Luce выделяется не только звучным названием, но и инновационным интерьером. Подголовники напечатаны из переработанного ECONYL®, а фирменный трезубец нанесён прямо на ткань с помощью фотополимерного принтера Stratasys J850 Tech Style. Так и хочется сказать: роскошь встречается с экологией.

    Фото: Maserati

    Автокресла Oechsler

    Водительское сиденье играет ключевую роль в процессе вождения, особенно когда речь идет о кольцевых гонках. Этот аспект TECHART стремился подчеркнуть в своей модели GTstreet R Flyweight — гоночном автомобиле, выпущенном ограниченной серией в 19 экземпляров на базе Porsche 911 Turbo S. Для достижения этой цели TECHART обратился к компании Oechsler с задачей перепроектировать сиденья. Основной задачей было совместить персонализацию и высочайший уровень производительности.

    Результатом стали подушки сидений, созданные с помощью 3D-печати. Изготовленные по технологии Multi Jet Fusion из термопластичного полиуретана (TPU), они оснащены решетчатыми структурами, которые не только снижают нагрузку на тело, но и улучшают вентиляцию. Кроме того, были улучшены амортизационные свойства сидений. Благодаря 3D-печати удалось уменьшить точки давления, снизить температуру на 3–5 °C и обеспечить лучшую воздухопроницаемость, что значительно повышает комфорт вождения.

    Еще одним преимуществом является быстрая сборка подушек, напечатанных на 3D-принтере, а также возможность их легкого переноса с одного гоночного автомобиля на другой.

    Гоночное сиденье с подушками, напечатанными на 3D-принтере (фото: TECHART)

    MINI Electric Pacesetter: печать в мире гонок

    Этот электрический сейфти-кар для Formula E получил не только мощный мотор, но и напечатанные элементы. Кастомизированные спортивные сиденья созданы с учетом анатомии водителя, а аэродинамические элементы сделаны из переработанного карбона. Высокие технологии на службе скорости!

    Фото: BMW Group

    Porsche: персональные гоночные сиденья

    С 2022 года Porsche предлагает владельцам 3D-печатные вставки в сиденья, адаптируя их жесткость под индивидуальные предпочтения. Такие сиденья на 8% легче традиционных, и их можно установить даже в уже выпущенные автомобили. Это не просто комфорт, а реальный способ улучшить контроль над автомобилем, особенно на треке. Они включены в линейку Performance Parts и доступны в конфигураторе Porsche.

    Фото: Porsche

    Range Rover Safari от LUNAZ: классика встречается с современностью

    LUNAZ занимается реставрацией легендарных автомобилей, превращая их в электрокары. В одном из их проектов — Range Rover Safari — использованы напечатанные интерьерные детали, что создает эффект баланса между традицией и современными технологиями с сохранением стиля оригинальной модели.

    Фото: LUNAZ

    Renault 5 E-Tech: индивидуальность в мелочах

    Новый электрический Renault 5 предлагает владельцам возможность украсить салон напечатанными аксессуарами. Органайзеры, держатели и декоративные элементы разных форм и цветов сочетают практичность и эстетику, делая машину по-настоящему уникальной. Если модель окажется успешной, 3D-печать может занять ещё более важную роль в будущем Renault.

    Фото: Renault

    3D-печать для Peugeot 208

    Для модели Peugeot 308 была разработана уникальная серия аксессуаров, созданных с использованием технологий 3D-печати. Этот проект стал результатом успешного сотрудничества между компаниями Peugeot, HP, Mäder и Erpro Group. В коллекцию вошли стильные держатели для очков, телефонов и различных мелочей, изготовленные из специального термопластичного полиуретана (TPU), который был разработан с учетом строгих требований автомобильной индустрии.

    Инновационный материал, созданный при участии BASF и HP, сочетает в себе высокую гибкость и выдающуюся долговечность. Каждый аксессуар не только эффективно поглощает удары, но и отличается безупречной отделкой и тщательной проработкой деталей. Это воплощение современного подхода к автомобильному дизайну, где передовые технологии гармонично сочетаются с практичностью и эстетикой.

    Фото: Peugeot

    Ford Maverick и печать «домашних» аксессуаров

    Не только люксовые бренды внедряют 3D-технологии. Ford в своем пикапе Maverick® представил систему FITS — специальные слоты для аксессуаров. Можно приобрести готовые решения или… напечатать их самостоятельно! Ford даже бесплатно предоставляет файлы для печати. Захотелось держатель для стакана или органайзер? Просто скачайте и напечатайте.

    Разделитель для контейнера — один из возможных аксессуаров, который владельцы Ford Maverick могут напечатать на 3D-принтере и установить в свой автомобиль (фото: Ford)

    Российские проекты

    К российскому автопрому можно относиться по-разному: для кого-то это доступный вариант автомобиля, который подходит для непритязательного использования, где вопросы ремонта и кастомизации решаются с минимальными затратами. Однако большинство сходится во мнении, что нам еще есть куда расти.

    Тем не менее, использование различных технологий 3D-печати при разработке российских автомобилей уже никого не удивляет: от утилитарных моделей АвтоВАЗа до люксовых Aurus. Возникает вопрос: то ли руководители отечественных предприятий и маркетологи опасаются говорить об использовании аддитивных технологий в разработке и производстве автомобилей, то ли этот процесс стал настолько рутинным, что перестал быть поводом для громких заявлений.

    • Aurus Senat— это российский люксовый автомобиль, который позиционируется как флагман отечественного автопрома. Пока сложно назвать этот проект массовым, тем не менее, 3D-печать используется в интерьерах, силовой части и подвеске Aurus. Ну а уж при прототипировании и демонстрации опытных образцов – так и подавно.
    • КАМАЗ-1221. Хотя КАМАЗ известен своими грузовиками, компания активно исследует возможности 3D-печати для создания деталей интерьера и экстерьера. Например, в 2021 году КАМАЗ представил концепт электромобиля КАМАЗ-1221, в котором использовались напечатанные на 3D-принтере элементы.
    • Частные ателье и кастомизация. В России есть частные ателье, которые занимаются тюнингом и кастомизацией автомобилей. Некоторые из них уже используют 3D-печать для создания уникальных элементов интерьера, таких как декоративные панели, подсветка салона, индивидуальные ручки и переключатели.
    • Электромобили и концепты. Российские компании, разрабатывающие электромобили, такие как Zetta или Ё-мобиль (проект, который был заморожен, но может возродиться), также рассматривают возможность использования 3D-печати для создания уникальных интерьеров. Например, напечатанные на заказ элементы панели управления или декоративные детали.

    Заключение

    Приведенные примеры подтверждают, что 3D-печать в автомобильных интерьерах — это не просто целый спектр технологий, а новый стиль мышления. Границы между стандартными и индивидуальными автомобилями стираются, и каждый водитель получает возможность создать по-настоящему уникальное пространство, удобное и радующее глаз. Обилие зарубежных примеров использования 3D-печати в серийном производстве должно подтолкнуть «зажатых» российских промышленников взять курс на инновации и довериться перспективным инструментам, каковыми являются аддитивные технологии.

    Адаптированный авторский перевод: 3Dnatives.

    АП штурмует серийные высоты

    От
    -
    0
    2025-3D-Printing-Industry-Executive-Survey
    2025-3D-Printing-Industry-Executive-Survey

    Что думают ведущие эксперты о тенденциях 3D-печати

    Аддитивное производство (АП), или 3D-печать, продолжает стремительно развиваться, трансформируя промышленность и открывая новые горизонты для инноваций. Согласно опросу, участниками которого стали около ста руководителей ведущих компаний в области 3D-печати, к 2025 году отрасль ожидают кардинальные перемены. Эксперты прогнозируют появление обширной массы новых пользователей, переход от прототипирования к массовому производству, а также интеграцию искусственного интеллекта (ИИ) и автоматизации в процессы АП. В этом обзоре мы представляем читателям квинтэссенцию их мнений об основных тенденциях развития 3D-печати в 2025 году.

    Искусственный интеллект и автоматизация. Умные производственные экосистемы

    Один из главных драйверов роста АП — внедрение искусственного интеллекта (ИИ) и автоматизации. Эксперты сходятся во мнении, что такие технологии позволят оптимизировать процессы разработки, производства и постобработки, что значительно повысит эффективность производства.

    Сона Дадхания, главный технологический аналитик IDTechEx, подчеркнула влияние макроэкономических факторов на развитие АП в 2024 году. Изменение процентных ставок и общие экономические трудности, особенно в Европе, снизили спрос на оборудование для 3D-печати. Однако ИИ может стать тем самым катализатором, который поможет преодолеть эти вызовы. Генеративный дизайн, управляемый ИИ, также ускорит разработку лёгких и высокопроизводительных компонентов, особенно для аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности. Этот подход позволяет создавать более сложные и оптимизированные конструкции, которые ранее были недоступны при использовании традиционных методов проектирования. Например, в аэрокосмической отрасли ИИ уже используется для создания лёгких и прочных деталей, снижающих вес самолётов и, как следствие, расход топлива.

    Кроме того, системы мониторинга на базе ИИ обеспечивают контроль качества в реальном времени, снижают количество отказов и позволяют осуществлять «производство с учётом квалификации» — когда напечатанные детали сертифицируются непосредственно во время печати. Это открывает новые горизонты для масштабирования АП.

    Индустриализация и массовое производство

    2025 год станет переломным для индустриализации АП. Эксперты прогнозируют, что отрасль окончательно перейдёт от прототипирования к полномасштабному производству. Особенно это заметно в оборонном, аэрокосмическом, медицинском и автомобильном сегментах. Акцент будет сделан на масштабировании технологий 3D-печати для высокопроизводительных производств, прежде всего – в перечисленных отраслях. Например, в аэрокосмической отрасли уже используются крупноформатные 3D-принтеры для изготовления деталей самолётов, что позволяет сократить время производства и снизить затраты.

    Технологии крупноформатной 3D-печати и системы с множественными лазерами повышают эффективность производства, делая его более конкурентоспособным по цене. Например, на стройках крупноформатные 3D-принтеры используются для возведения зданий и инфраструктурных объектов, что значительно сокращает время строительства и снижает затраты.

    Доктор Макс Зиберт из Replique GmbH отметил всё более возрастающую значимость децентрализованного производства через облачные платформы Такие платформы позволяют компаниям организовывать производство локально и упрощают управление поставщиками, что особенно важно при работе с широким спектром технологий. Благодаря объединению крупных производственных сетей компании могут гарантировать надёжные цепочки поставок и бесперебойное производство.

    Гибридное производство, сочетающее аддитивные технологии с традиционной обработкой на станках с ЧПУ, также набирает обороты. Таким образом создаются сложные детали с высокой точностью и минимальными отходами. Например, компания DMG MORI уже предлагает гибридные станки, которые объединяют 3D-печать и механическую обработку, что делает их идеальными для производства сложных компонентов.

    Мартин Джьюэл из Rapid Fusion добавил, что сервисные бюро начинают работать в традиционном производстве, а мастерские с ЧПУ осваивают 3D-печать. Этот переход показывает, как АП становится значимой частью существующего производственного арсенала.

    Цифровые цепочки поставок и децентрализованное производство

    Эксперты ожидают, что цифровые цепочки поставок будут играть ключевую роль в развитии 3D-печати. Облачные цифровые склады заменят физические склады, обеспечивая компаниям возможность производить детали по необходимости и ближе к месту использования. Это снижает затраты на хранение и транспортировку, а также уменьшает количество отходов.

    Нанне Велдман из UltiMaker указал, что облачные платформы помогают упростить управление поставщиками и позволяют компаниям масштабироваться без огромных административных затрат. Такие решения также обеспечивают безопасный обмен файлами АП, защищая интеллектуальную собственность и противодействуя подделкам.

    Другой важный аспект — формирование региональных производственных центров, снижающих уязвимости цепочек поставок. По мнению экспертов, геополитические манёвры создают неопределённость в вопросах торговых тарифов, что делает децентрализованное производство более привлекательным.

    Инновации в материалах и устойчивое развитие

    Расширение спектра новых материалов стимулирует более активное применение АП в высокотехнологичных отраслях. Передовые металлические сплавы (титан, инконель, алюминий) и композиты, армированные волокнами, способствуют созданию более прочных, лёгких и долговечных деталей.

    Франко Цеволини из CRP Technology подчеркнул важность материалов высокого класса с исключительными механическими, термическими и диэлектрическими свойствами. Эти материалы становятся всё более востребованными, особенно в аэрокосмической отрасли, автопроме и робототехнике, где функциональность и долговечность играют критическую роль.

    Устойчивое развитие также является приоритетом. Компании инвестируют в перерабатываемые материалы, технологии без катушек для филамента и энергоэффективные производственные процессы. Например, технология экструзии на основе гранул становится экономически эффективной альтернативой печати на основе филамента, позволяя снизить затраты при масштабировании производства.

    Консолидация рынка и геополитическое влияние

    Ожидается, что индустрия АП будет консолидироваться: менее сильные игроки уйдут с рынка, а несколько доминирующих производителей займут лидирующие позиции. Китайские и японские компании активно расширяют своё присутствие в области металлической 3D-печати, бросая вызов западным производителям. Например, китайская компания BLT уже вышла на западные рынки с крупноформатными машинами для металлической 3D-печати.

    Государственная политика США, включая тарифы, и законы ЕС в области устойчивого развития меняют региональные цепочки поставок. Политика под девизом «Сделано в Америке», вероятно, положительно скажется на общем росте отрасли, стимулируя продажи оборудования и связанные услуги. Ожидается, что если тарифы будут введены, отрасль может увидеть дальнейшее перемещение производства в США.

    В юридической сфере внимание приковано к знаковым разбирательствам. Это, например, судебный процесс Stratasys против Bambu Lab, который может оказать значительное влияние на индустрию 3D-печати. Его итогом может стать появление новых стандартов в области защиты интеллектуальной собственности и лицензирования технологий.

    Экономический прогноз и краткосрочные тенденции

    Экономические факторы, в том числе изменение процентных ставок и неблагоприятные макроэкономические условия, продолжают влиять на динамику развития 3D-печати. В Европе, особенно в Германии, экономические трудности создают дополнительные препятствия для внедрения АТ. Однако эксперты прогнозируют, что в 2025 году ситуация улучшится и отрасль продолжит расти. Особенно активно АП будут продвигать уже оценившие на практике его преимущества промышленные компании и сервисные бюро.

    В краткосрочной перспективе можно ожидать снижения затрат и увеличения объёмов производства, что сделает технологию доступнее и эффективнее. Кроме того, будет сделан упор на интегрированные автоматизированные решения, упрощающие процессы разработки с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Это сделает технологию более удобной и простой в использовании.

    Проверено на практике

    Примеры успешного применения АП демонстрируют его потенциал. Так, Equispheres уже показала, как ее алюминиевые порошки обеспечивают скорость наращивания объёма до 430 см³/час с использованием лазеров мощностью 3 кВт при сохранении плотности деталей выше 99,8%. Также стоит отметить достижения в области металлической печати, в том числе использование технологии Metal BJ, а также ряда технологий с использованием лазерного луча.

    COBOD, специализирующаяся на строительной индустрии, отметила значительное увеличение масштабов и объёмов 3D-печатных проектов. Проект UCC в Катаре, предусматривающий использование двух принтеров COBOD BOD XL для строительства школы площадью 40 000 м², демонстрирует потенциал крупномасштабной 3D-печати в строительстве.

    Заключение

    3D-печать продолжает развиваться, становясь всё более интегрированной частью современного производства. Основные тенденции, такие как внедрение ИИ, индустриализация, цифровые цепочки поставок, инновации в материалах и консолидация рынка, формируют будущее этой технологии. Хотя экономические и геополитические вызовы остаются актуальными, эксперты уверены, что АП станет важным фактором индустриальной трансформации.

    В 2025 году 3D-печать окончательно выйдет за рамки экспериментальных применений, превратившись в надёжный и адаптируемый инструмент для серийного производства. Главное преимущество технологии — её способность сокращать отходы, децентрализовать производство и увеличивать срок службы деталей. Эти характеристики делают АП необходимым для целых цепочек поставок, особенно в строго регулируемых отраслях, таких как аэрокосмическая и оборонная промышленность.

    Таким образом, 3D-печать готова к новому этапу своего развития, где акцент сделан на практическом применении и устойчивом росте. Компании, которые смогут предоставить комплексные решения, ориентированные на конкретные потребности клиентов, получат конкурентное преимущество. Сбудутся ли прогнозы экспертов? Покажет время. Но пока все выглядит достаточно оптимистично. Согласны?

    Авторская адаптация.

    Additive Minded 2025 — новаторы в деле

    От
    -
    0

    Пострелиз 

    Представьте себе будущее, в котором человек станет другим. Эволюция подсказывает, что изменения не затронут существенно его облик — он останется практически прежним. Однако восприятие человечеством мира, технологий, природы и своего места и роли во всем этом должно измениться радикально. Человек должен стать более зрелым – сознательным, созидательным и ответственным. И тогда человечество сможет сконцентрироваться на развитии социума, как единого организма, обитающего на единственной для себя планете.

    Какой же станет технологическая составляющая новой эпохи? Об этом в своих романах строят версии писатели-фантасты, ученые-теоретики предсказывают катаклизмы и сингулярность. А сегодняшняя мировая бизнес-элита, главы глобальных корпораций и политики вовсю разгоняют цифровую повестку. Уже становится явным и общий вектор в сторону использования обоюдоострого меча цифровизации и высоких технологий совсем не в благих целях: тревоги думающей части человечества по поводу возрастающей всеобщей цифровой зависимости, падения интеллектуального уровня населения даже развитых стран и утрата им когнитивных навыков, увы, совсем не беспочвенны. Однако речь, конечно, не о том, чтобы отменить прогресс – но придется приложить немалые усилия, чтобы направить его в конструктивное русло. В этом смысле использование аддитивных технологий в обрамлении нейросетевых приложений видится автору одним из неизбежных сценариев развития общества, но с не угасающей надеждой на их созидательную функцию.

    Таким философским контекстом автору хотелось бы предварить освещение главного события сферы аддитивного производства зимы 2025, как его уже успели окрестить некоторые российские СМИ, — конференцию и выставку ADDITIVE MINDED 2025, прошедшую в рамках ведущей выставки пластмасс в России — РУПЛАСТИКА, организованной ООО «Экспо Фьюжн». Действительно, на уже восьмой по счету конференции собрались ведущие эксперты-аддитивщики страны, которые на протяжении трех дней с воодушевлением рассказывали о своих проектах, бизнес-идеях, делились опытом. И всё это – в дружеской, неформальной атмосфере, с удовольствием поддерживаемой и спикерами, и слушателями.

    Каждый год ADDITIVE MINDED дарит гостям выставки много новой информации, а также надежды и воодушевление. Они делают выводы: раз у одних коллег из регионов, даже не самых индустриально развитых, получилось, раскрыв инвесторам перспективы на глобальных и российских примерах ведения успешного бизнеса, поднять у себя аддитивное производство, то это должно получиться и у других. И дело даже не в том, что у регионов различная покупательская способность населения и траты/инвестиции градообразующих заводов на инновации. Здесь мы говорим о неизбежности перемен, о трансформации общества по лекалам приближающегося будущего, когда папирус и береста уходят, вытесняемые привычной нам бумагой, производство которой освоено в промышленном масштабе для любых нужд. Не подобное ли сегодня происходит с машиностроением, медициной, хобби, предпринимательством и образованием?

    Как известно, конвергентные технологии порождают историческую технологическую волну. Периоды взрывного экономического роста в прошлом невероятно точно коррелировали с распространением новой технологии, например, парового двигателя, электричества, двигателя внутреннего сгорания, компьютеров, Интернета. Сегодняшняя эпоха конвергентности уже впитала в себя целый ряд технологий, среди которых эксперты отмечают многоразовые космические аппараты, адаптивных роботов, аккумуляторы, автономную логистику, облачные хранилища, интеллектуальные устройства, мультиомные технологии, прецизионную терапию, программируемую биологию, цифровые кошельки, смарт-контракты, криптовалюту, и, конечно же, искусственный интеллект (ИИ) и технологии 3D-печати. Интересно, что именно ИИ становится стимулирующей основой для развития глобальных технологических проектов. Объединение ИИ с новыми технологиями может ускорить рост мировой экономики с нынешних 3% до 7% в год в течение следующих 7 лет (по данным ARK Investment Management). Ну а возможности и прикладное применение 3D-печати от такой синергии просто должно взлететь до небес.

    ADDITIVE MINDED по сути является детальным отчетом о том, что произошло в нашей сфере за минувший год, а произошло, по правде говоря, немало событий. Многими из них как раз и поделились уважаемые эксперты, а также гости проекта в его кулуарах. Давайте пройдемся кратким обзором самых значимых событий и трендов для российского рынка, которые были так или иначе озвучены или замечены на конференции.

    1. По данным Клуба аддитивных технологий, с 2021 по 2022 год отечественный рынок вырос на 33,9%. Однако с 2022 по 2023 год он показал уже более высокую динамику в размере 60,1%, что составило 15,5 млрд. руб. Полученные данные сильно разнятся с дорожной картой, представленной в Распоряжении № 1913-р Правительства Российской Федерации от 14 июля 2021 года. И это обстоятельство не может не радовать, потому как спрос на аддитивное производство и работников в этой сфере явно стали выше. Если рынок продолжит так же стремительно обретать зрелость, то по целевому сценарию со среднегодовым темпом роста 31,5% он может достичь отметки в 46,2 млрд руб. уже к 2027 году.
    2. Продолжил укрепляться сегмент обратного инжиниринга. Он востребован прежде всего для экстренного и превентивного ремонта техники, так как отечественные производители потеряли доступ к официальному сервисному обслуживанию зарубежного оборудования. Однако не все компании, вовлеченные в этот бизнес, понимают и могут предложить полный спектр услуг, включающий не только воссоздание деталей по отсканированным данным, но и поиск материалов оригинального изделия, или же подбор аналогов с опорой на инженерные расчеты и возможности выбранного производственного метода.
    3. Все чаще у вузов и заводов 3D-принтеры ассоциируются с этакой палочкой-выручалочкой, когда им можно поручить абсолютно любую сложную и даже критически важную задачу. Вузы нарабатывают компетенции, вовлекаясь в различные проекты и создавая технологические демонстраторы, а бизнес готов за это платить (подумайте, зачем). Порой демонстраторы показывают такие возможности АТ, которые можно воплотить в жизнь спустя много лет — и все из-за инерционности заводов, а также отсутствия должной сертификации ответственной продукции. Но заводы уже начинают привыкать к 3D-принтеру, как неотъемлемому инструменту дизайнера, инженера и технолога. Для них понятие нового инженерного мышления уже основательно вошло в обиход.
    4. Несмотря на конкуренцию среди лабораторий и центров аддитивного производства, спрос в этом сегменте еще превышает предложение. Таким образом они остаются востребованными и загружены заказами на месяцы вперед, при этом проблема нехватки оборудования для работы с разными материалами остается актуальной. Оптимальная производительность достигается при использовании принтеров, настроенных на один материал без переналадки, что снижает риски и повышает безопасность. Это открывает возможности для новых игроков, готовых инвестировать в современное высокопроизводительное оборудование, причем сразу в несколько моделей на старте. Более стабильные технологии и запас рентабельности позволяют им успешно конкурировать с опытными компаниями, давно присутствующими на рынке.
    5. Российские производители оборудования заметно активизировались, привлекая внимание заводов и претендуя на государственные субсидии.
    6. Заводы рассматривают как отечественное, так и китайское оборудование, испытывая трудности с выбором, поскольку российские принтеры вполне конкурентоспособны. Дополнительным преимуществом становятся русскоязычные, лояльные инженеры и сервисный персонал, а также преднастройка оборудования под российские материалы, что делает его еще более привлекательным для заказчиков.
    7. Отечественные материалы становятся все качественнее, особенно алюминиевые сплавы. Стандартные и высокотемпературные полимерные и композитные филаменты выделяются высоким качеством и широким ассортиментом, нередко превосходя зарубежные аналоги, что дает российским мейкерам значительное преимущество. Фотополимерные смолы производят всего несколько компаний, но их качество и разнообразие способны удовлетворить даже самых требовательных покупателей. Начинают появляться российские SLS порошки и FGF гранулы. С песком и бетоном у нас тоже проблем нет, с таким природным ресурсом мы обеспечены природными материалами на миллионы лет. Различные керамические суспензии и полиметилметакрилат (PMMA) также способны помочь предприятиям печатать невозможные ранее изделия, а процесс производства превратить в легкую прогулку. Стоимость материалов за годы присутствия АТ на российском рынке упала в несколько раз, в том числе за счет продуктов от российских производителей, что позволяет центрам аддитивного производства и 3D-фермам производить вполне конкурентноспособную продукцию для единичного и мелкосерийного производства.
    8. Между разработчиками российского ПО и интеграторами зарубежных продуктов до сих пор стоит стена, которая, однако, утончается из года в год. Действительно, пока сложно утверждать, что в плане полной подготовки проектов для 3D-печати мы достигли блистательного качества лучших зарубежных решений. Но работа ведется, в том числе благодаря вузам и частным компаниям, которые планомерно нарабатывают потенциал, наделяя свое ПО в том числе и уникальными инструментами.
    9. Тем производствам, которые по каким-то причинам не находят перспективной экономику использования у себя 3D-печати в ее нынешнем виде, однозначно стоит обратить на т.н. гибридизацию. Этот термин сегодня все чаще мы слышим от тех, кто хорошо ориентируется в двух мирах: субтрактивном и аддитивном. Соединить их, сплести воедино в синергии — это большая работа и ответственность. Но когда это удается сделать – эффект от такой коллаборации не заставит себя долго ждать.
    10. Аддитивщики все чаще обращаются в специализированные публичные каналы и группы в надежде найти ответы на свои вопросы. И находят их благодаря опытным и готовым прийти на помощь коллегам. Уже не является тайной за семью печатями, как настроить оборудование для работы с новым материалом, адаптировать модель под 3D-печать, получить оперативное и качественное обучение. Кстати, ни один специалист, вовлеченный в аддитивное производство, не останется один на один со своей проблемой. Вузы, дающие качественное образование в том числе на различном аддитивном оборудовании, а также многие интеграторы и специализированные компании помогают постичь Дзен в этом. А умопомрачительное количество выставок, конференций, семинаров только доказывают, что аддитивные технологии и инновации востребованы в России, и к ним тянется промышленник!

    Что ж, проект ADDITIVE MINDED получился отличным, собрал большое количество экспертов и гостей, в том числе благодаря главному соорганизатору — Центру аддитивных технологий Ростеха, укрепив за выставочной площадкой название передовой и соответствующей дыханию времени.

    Возвращаясь к началу этой статьи, хочется напомнить точное определение, данное аддитивному производству одним из спикеров. Он назвал АП шансом нынешнего поколения инженеров и управленцев на то, чтобы изменить индустриальный мир и не только, и самореализоваться в нем. Итоги ADDITIVE MINDED дают нам надежду, что этим шансом у нас сумеют воспользоваться. Виват, аддитивное производство и его адепты!

    31 января на сайте https://additiveminded.ru/ будут доступны для скачивания доклады от компаний и экспертов, которые дали на это разрешение. Подписывайтесь и следите за нашими обновлениями в телеграм-канале INDUSTRY3D!

    Additive Minded 2025

    Additive Minded 2025

    Денис Власов, ООО “Триангулятика”

    Роман Савченков, ООО “Анизопринт Рус”

    Евгения Тверская, ООО «Топ 3Д Групп»

    Космический беспилотник с 3D-печатным “аэроспайком”

    От
    Кирилл Казмирчук
    -
    0

    Немецкая аэрокосмическая компания POLARIS Spaceplanes завершила успешные испытания своего демонстрационного аппарата MIRA II, оснащенного двигателем “аэроспайк“. Пятиметровый прототип оснащен 3D-печатным линейным ракетным двигателем AS-1 компании POLARIS.

    MIRA II служит ступенькой на пути к полноразмерному космическому самолету AURORA, который должен начать полеты в 2028 году. MIRA II был разработан после того, как оригинальный демонстратор MIRA разбился во время первой попытки полета в мае 2024 года. С тех пор новая система прошла трехсекундный запуск двигателя на взлетно-посадочной полосе, а затем успешно провела испытания в полете над Балтийским морем. Беспилотный демонстратор взлетел с аэродрома Пенемюнде, в Германии, используя четыре реактивных двигателя. Достигнув точки зажигания, MIRA II выполнил трехсекундный запуск своего аэрокосмического двигателя AS-1 на 1 кН LOX/керосина (LOX – Liquid OXygen), достигнув ускорения 4 м/с² и тяги 900 ньютонов.

    Это первое в истории испытание линейного аэрокосмического двигателя в полете, что стало важной вехой для стартапа из Бремена.

    Рис.1 Цифровой рендер будущего аэрокосмического аппарата POLARIS Spaceplanes. Изображение  POLARIS Spaceplanes.

    3D-печать обеспечивает аэрокосмические самолеты POLARIS

    В отличие от обычных ракетных двигателей с колоколообразными соплами, в двигателях Aerospike используется клинообразный “шип” для придания формы выхлопным газам. Эта инновационная конструкция устраняет необходимость в фиксированном сопле, снижая вес, повышая эффективность и позволяя непрерывно регулировать тягу на разных высотах. Эти новые двигатели создают экстремальные температуры в полете, требуя большого количества сложных и замысловатых охлаждающих каналов. Такое усложнение заставило разработчиков аэрокосмических аппаратов, таких как POLARIS Spaceplanes, использовать аддитивное производство при их разработке и производстве. В прошлом году компания получила два 3D-печатных двигателя AS-1 от немецкой компании AM Global, занимающейся аддитивным производством. Хотя эти первоначальные двигатели использовались для наземных испытаний, AM Global также напечатала на 3D-принтере два более легких двигателя для летных испытаний, предназначенных для демонстраторов MIRA.

    Во время трехсекундного полета двигатель MIRA II работал при пониженном давлении в камере, чтобы обеспечить богатое топливом сгорание. Как сообщается, это позволило инженерам POLARIS собрать данные о производительности, подвергая компоненты двигателя минимальному стрессу. Бортовая камера MIRA II обнаружила небольшую утечку в отсеке бака LOX, из-за чего во время трехсекундного сгорания двигателя был закрыт люк доступа. Несмотря на это, компания сообщила, что демонстратор благополучно приземлился, завершив успешный испытательный полет. В будущем POLARIS продолжит тестирование и проверку эксплуатационных возможностей 3D-печатного двигателя Aerospike в полете в рамках интенсивной программы летных испытаний. POLARIS также будет работать над активацией двойника демонстратора, MIRA III, чтобы создать резерв и повысить гибкость испытаний. По мере проведения испытаний компания будет постепенно увеличивать давление в камере двигателя, чтобы оптимизировать эффективность сгорания и тягу. Результаты дополнительных испытаний MIRA лягут в основу следующего демонстратора космических летательных аппаратов компании – NOVA. Этот испытательный самолет, как сообщается, будет иметь длину от 7 до 8 метров и станет последним этапом перед созданием полноразмерного аппарата AURORA.

    Рис.2 Демонстратор MIRA II компании POLARIS Spaceplane. Фотография POLARIS Spaceplanes.

    3D-печать аэрокосмических двигателей

    Аэрокосмические двигатели, как считается, обладают заметными преимуществами перед обычными ракетными двигателями с 1950-х годов. В последние годы развитие технологии аддитивного производства металлов позволило получить свободу дизайна, необходимую для более эффективного изготовления этих передовых силовых установок. В 2017 году Университет Монаша, Amaero (дочерняя компания Монаша), Next Aero и Woodside Energy совместно изготовили и испытали “Проект X” – 3D-печатный двигатель для аэрокосмических аппаратов. Этот двигатель был разработан и изготовлен всего за четыре месяца. “Высокопрочный никелевый суперсплав Hastelloy X был применен при аддитивном производстве с помощью селективного лазерного плавления (SLM) на металлическом 3D-принтере EOS M280. По словам руководителя проекта Грэма Белла, 3D-печать позволила команде добиться уникальных конструктивных особенностей, таких как “геометрия сопла” и “встроенная сеть охлаждения”. Аддитивное производство позволило команде создавать и 3D-печатать сложные конструкции, которые можно было тестировать, дорабатывать и повторно печатать в течение нескольких дней, а не месяцев, необходимых для традиционных методов производства.

    Два года спустя Институт Фраунхофера по материалам и пучковым технологиям IWS и Институт аэрокосмической техники (ILR) ТУ Дрездена объединили усилия, чтобы продвинуть разработку двигателя аэрокосмического аппарата с помощью 3D-печати. Команда создала напечатанный на 3D-принтере двигатель Aerospike с тягой 500 ньютонов. Однако во время испытаний возникли проблемы с системой охлаждения и впрыском топлива. В 2022 году компания Hyperganic, специализирующаяся на программном обеспечении для инженерного проектирования, изготовила, как утверждается, самый большой в мире 3D-печатный двигатель “аэроспайк”. Мюнхенская компания сгенерировала сотни жизнеспособных проектов, один из которых был напечатан на системе EOS M 400-4 из сплава Inconel 718 с без использования поддержек. Затем алгоритм искусственного интеллекта был использован для автоматического реинжиниринга детали для 3D-печати с использованием CuCrZr на более крупном 3D-принтере AMCM M 4K.

    Рис.3 3D-печатный двигатель Aerospike Engine от AMCM и Hyperganic.

    Рис. 4 Сравнение традиционного реактивного двигателя и “аэроспайк”

    Источник

    Текстурированная поверхность при фотополимерной 3Д-печати и методы борьбы с видимыми слоями

    От
    Павел Курдюмов
    -
    0

    Изделия методом фотополимерной 3д-печати создаются послойно, и на готовых деталях можно наблюдать шаги построения моделей. Это могут быть слои, вдоль оси Z, либо пиксельная сетка в плоскости XY, характерная для LCD и DLP принтеров. Существуют различные способы борьбы с данными эффектами, в случае если они критичны для какой-либо конкретной детали.

    Одним из наиболее очевидных решений является снижение толщины слоя при печати, это позволяет существенно улучшить детализацию и сгладить поверхность. Время печати при этом ощутимо возрастает, т.к. механика принтера должна совершать больше циклов подъема и опускания платформы.

    Тесты, напечатанные на фотополимерном принтере из материала HARZ Labs Model Black с разной толщиной слоя. 0,01 мм; 0,025 мм; 0,05 мм; 0,1 мм; 0,15 мм

    Следующий вариант решения является программным, в таком случае применяется сглаживание. Заключается оно в том, что границы каждого слоя засвечиваются не полностью, а частично. Пиксели имеют возможность не только закрываться и открываться полностью, но и частично пропускать свет. Настраивая уровни сглаживания и уровни серого можно получить более плавный переход между пикселями и слоями, таким образом конечное изделие визуально будет более гладким.

    Некоторые смолы при печати могут давать естественное размытие за счет своего состава. Например, материалы белого и серого цвета сглаживают поверхность детали за счет белого пигмента, который может частично рассеивать ультрафиолет в процессе засветки. Противоположным образом ведут себя черные и красные материалы. Пигмент в данных материалах хорошо поглощает ультрафиолет и делает материал максимально точным. При этом на деталях отчетливо видна пиксельная сетка и слои.

    Еще одним вариантом снижения данных эффектов является нанесение текстуры на поверхность детали. Этот способ требует полигональной сетки высокой плотности, на которой создается мелкий рельеф. На такой поверхности практически нет ровных граней, они разбиваются на маленькие фрагменты, маскируя слои.

    Образец в форме шара, напечатанный толщиной слоя 50 микрон из материала HARZ Labs Basic Red

    Образец в форме шара с нанесенной текстурой, напечатанный толщиной слоя 50 микрон из материала HARZ Labs Basic Red

    Затвор макета пистолета с текстурированной поверхностью, распечатанный из гибкого, травмобезопасного материала.

    Автор статьи: Павел Алексеевич Курдюмов

    1...91011...109Страница 10 из 109

    Популярные Новости

    Популярные блоги

    Популярные категории

    О нас

    INDUSTRY3D – это медиапортал, предоставляющий объективную и актуальную информацию в области аддитивных технологий и 3D-решений в виде новостей, авторских статей, трансляций мероприятий, блогов, обзоров и многого другого.

    Подписывайтесь

    Регистрационный номер: ЭЛ №ФС 77 - 83125
    Учредитель: ООО "АЙ 3Д"
    Главный редактор: Рекимчук Виктор Максимович
    Почта: info@industry3d.ru
    Телефон редакции: +7 (495) 108-1838

    Зарегистрировано федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 26.04.2022 года.

    © Индустрия3Д, 2019—2025