Интервью на форуме «Аддитивных технологий&3D-решений INDUSTRY3D 2023» с Буренковым Михаилом Михайловичем

Во время проведения форума были взяты интервью с представителями из различных сфер применения и развития аддитивных технологий в нашей стране. Одну из таких площадок предоставляет «Сколково», который предлагает особые экономические условия для Российских компаний.

Отвечая на наши стандартные вопросы Буренков Михаил Михайлович, Старший проектный менеджер, платформы НИОКР сервисов Фонд «Сколково», рассказал о созданной экосистеме в «Сколково» для развития исследовательской деятельности отвечающей стратегии научно-технологического развития страны.   

 Буренков Михаил Михайлович, Старший проектный менеджер, платформа НИОКР сервисов Фонд «Сколково» 

 1.Вопрос: Какие аддитивные технологии использует ваша компания? Как вы думаете, что мешает вашей компании использовать основные преимущества аддитивных технологий по сравнению с традиционными методами производства?

Поскольку «Сколково» является институтом развития, поэтому мы работаем с различными компаниями, в области аддитивных технологий. Мы сотрудничаем с компаниями, которые разрабатывают, как аппаратную часть (принтеры, экструдеры, комплексы), так и материалы (полимеры, металлические порошки, связующие). Нашими резидентами являются разработчики материалов для 3D-печати, различных направлений применения, в том числе программного обеспечения, которое управляет всеми этими процессами и позволяет создавать 3D-модели для 3D-печати.

 2.Вопрос:  Как вы думаете, какие отрасли являются основными игроками по применению аддитивных технологий сегодня?

Наиболее сильно сегодня влияют те технологии, которые связанны с быстрым прототипированием, например, в микроэлектронике. Так, например создание каких либо небольших корпусов, либо каких-то готовых изделий происходит в основном с использованием 3D-печати пластиком. В том числе, например, мы наблюдаем активный рост интереса со стороны стоматологической ортопедии к 3D-печати, в целом в медицине мы видим большой интерес к аддитивным технологиям, в том числе к различным новым материалами. Потому, что прогресс не стоит на месте, а с появлением новых материалов для 3D-печати, появляются новые аддитивные технологии. Также, сейчас очень востребована 3D-печать в нефтяной промышленности, потому что много изнашиваемых деталей, со сложной геометрией, которые легче, быстрее и дешевле произвести аддитивными технологиями.  

3.Вопрос:  Проводит ли ваша компания научные исследования в области аддитивных технологий?

Большинство компаний-участников в «Сколково» проводят свои исследования в части создания новых материалов, чтобы материалы соответствовали хорошим прочностным характеристикам. Например, инженерные пластики обладали прочностью, сопоставимой с металлом, а также детали 3D-печати имели высокую коррозионную стойкость для различных сфер применений. На сегодняшнем форуме провели сессию по строительной 3D-печати, например, зданий. Участники сессии рассказали, что сейчас активно идут научные исследования в области материалов. Поэтому в области аддитивных технологий научные исследования в основном проходят в области материалов, совершенствования их характеристик.

4.Вопрос:  Какие материалы используются в процессе 3D-печати в вашей компании.

Говоря о материалах, мне проще их разделить на различные направления. Так, есть полимеры, к которым относятся как  бытовые биологически разлагаемые пластики (для печати в домашних условиях, популярные PLA и PETG), так и прочные угле-наполненные пластики с карбоновыми включениями для промышленного и высокотехнологичного применения. Вторым направлением является металлические материалы для 3D-печати (порошок, проволока). Использование 3D-печати имеет различные нюансы, поэтому выбор материала должен соответствовать, где будет использоваться готовое изделие, какие требования должны быть к свойствам готового изделия. Так, например, часто предъявляются требования к пористости, потому что для некоторых изделий, произведенных методом 3D-печати порошковым материалом, не подходит 3D-печать порошком, но подходит наплавление проволокой, где пористость минимальна.

Третьим направлением является, все что связанно с керамическими материалами и литьем, жаропрочным материалом. Это могут быть как литьевые формы из песка для тяжелой промышленности, так и высокоточные керамические протезы для медицины.

Четвертым видом являются материалы строительной 3D-печати бетонами и цементами, а также различными смесями, которые специально разрабатываются для наполнения. Слой 3D-печати из таких материалов довольно большой, точность и погрешность большая, но автоматизация процесса позволяет получить необходимый экономический эффект.

Пятое направление материалов 3D-печати, которые используются в сфере питания и медицины, когда материал не просто должен быть биологически совместим с человеческими клетками, а быть живым, развиваться после 3D-печати или употребляться в пищу. Это биологическая 3D-печать органов и продуктов питания. Кстати, компания, которая 10 лет была участником проекта «Сколково», сейчас ведет исследования 3D-печати органов на МКС в условиях магнитной и гравитационной левитации.

5.Вопрос:  Какими продуктами программного обеспечения вы пользуетесь для конструирования/дизайна для аддитивного производства?

Многие компании, которые разрабатывают аппаратную часть для 3D-печати, в итоге приходят к разработке собственного ПО, которое учитывает особенности 3D-печати или свойств материалов. Поскольку сам процесс конструирования и разработки дизайна является довольно творческим, каждый конструктор использует тот продукт, в котором ему удобно работать и воплощать свой замысел. Обычно конструкторы используют несколько продуктов ПО. Среди участников проекта «Сколково» есть в том числе и такие разработчики ПО для конструирования и дизайна, как графического ядра, так и различных конвертеров, например, для коллективного просмотра и правок разработанной 3D-модели в виртуальной реальности.

6.Вопрос:   Как вы думаете, какие ограничения существуют при использовании аддитивных технологий?

Основное ограничение, которое есть является длительность самого процесса 3D-печати единицы изделия в сравнении с массовым производством. Это разница в возможности АТ по сравнению с обычными субтрактивными методами. Так, для подготовки 3D-модели, требуется умение проектировать, знания которыми обладают конструкторы, в сочетании со знаниями о свойствах материалов. Они проектируют изделия для 3D-печати под требования и возможности аддитивного производства, рассчитывая сложную геометрию уже исходя из того каким методом 3D-печати будет производиться то или иное изделие. Такие компетенции довольно дорогие. Соответственно дальше возникает вопрос, какие задачи может решать сейчас аддитивное производство, чтобы окупить затраты как на кадры, так и на стоимость новых материалов? Пока рынок спроса только формируется. Хотя аддитивные технологии существуют уже больше 30 лет, но до сих пор еще идет поиск, а где же еще и в каких направлениях можно использовать АТ.

7.Вопрос:  Используете ли вы на производстве обратное проектирование или используете 3D-сканеры для контроля геометрии?

Очень хороший вопрос, потому что наша платформа Rnd.sk.ru предназначена, как раз для заказчиков, которым необходимо обратное проектирование. Заказчики размещают запросы на обратное проектирование изделия, которое нужно получить, при этом указывают имеется ли оригинал или документация на оригинал. Цель: с технической задачи разработать, во-первых, конструкторскую документацию, во-вторых, получить изделие желательно в некотором объеме. На эти заявки обычно откликаются компании, которые обладают парком 3D-сканеров. Некоторые производители промышленных 3D-сканеров, являются участниками проекта Сколково. Они, в свою очередь, обладают компетенциями конструкторов, которые могут разработать и спроектировать деталь с учетом подходящего метода 3D-печати и материала, экономической целесообразности. Например, из какого материала необходимо произвести: из металла или пластика. Также, конструктора проводят консультацию по поводу выбора материала, как лучше спроектировать деталь с выполнением топологической оптимизации или просто произвести обратное проектирование. При этом наш проектный офис также консультирует в части технологического скаутинга – предложения заказчику других вариантов технологических решений, например, из других отраслевых применений.

8.Вопрос:  Как вы думаете, обучение и обучающие программы помогают компаниям эффективно внедрять и использовать аддитивные технологии?

Точно уверен, что обучение помогает внедрять и использовать АТ. Как минимум АТ позволяет конструкторам быстро проектировать и также быстро запустить на производстве применение 3D-печати. Также АТ позволяют ускорить процесс проектирования с использованием 3D-принтеров, позволяя конструкторам либо архитекторам быстро протестировать и посмотреть ошибки проектирования. Так в рамках Фонда «Сколково» используется экосистема, в которую входит «Сколтех», где для научных целей разрабатываются новые технологии, материалы для 3D-печати в том числе и другими методами. Например, 3D-печать металлическим материалом, либо 3D-печать высокоточной керамикой, особенно для компаний, которые работают в нефтегазовой сфере. Также, подготовка специалистов-конструкторов в области нефтегазовой  сферы  включает такую программу по развитию компетенций по использованию 3D-печати металлическими порошками.