Euromold 2014 – все, що вам потрібно знати про майбутнє 3D-друку

2014 рік був дуже насиченим подіями. На щастя, не тільки в політичному сенсі, а й навколо нашої теми – адитивні технології та 3D-друк. Традиційно в рік проходить кілька десятків конференцій і виставок, на яких всі учасники світового ринку в тій чи іншій формі розповідають про свої досягнення.

Я був на зарубіжних виставках в якості гостя, і на російських виставках в якості учасника компанії 3DPrintus. Перші дві виставки, Inside3DPrinting в Нью-Йорку і 3D Printshow в Лондоні, орієнтовані в першу чергу на компанії, які надають послуги з 3D-друку, сканування, створення корисного програмного забезпечення і так далі.

Нинішня виставка Euromold у Франкфурті, про яку ми і поговоримо, є найбільшою в світі і об'єднує не тільки учасників ринку адитивних технологій, а й традиційного виробництва. Компанія Euromold завжди анонсує та демонструє нове обладнання та професійні програмні рішення.

У цій публікації я не ставлю собі за мету докладно розповісти про те, які моделі 3D-принтерів або матеріали були представлені виробниками (цю інформацію легко знайти на тематичних сайтах). Перш за все, я поділюся інсайтами галузі та висновками, які зробив під час спілкування з її представниками. І я постараюся відповісти на питання: куди йде розвиток техніки і її застосування в реальному світі?

Популяризації

Формально багато хто чув про 3D-друк, але застосування технології все ще дуже далеке від масового ринку. Це пов'язано з такими перешкодами, як знання матеріалів, наявність 3D-моделі, неочевидність застосування технології для завдань замовника. І, звичайно ж, інертність людей до всього нового взагалі.

Деякі компанії на ринку намагаються вирішити цю проблему. Кожна робить це по-своєму.



Artec Group запустила свій сервіс Shapify, який дозволяє будь-якому бажаючому миттєво зробити 3D-сканування і через деякий час отримати мініатюрну копію себе в кольорі. Компанія Artec зібрала по колу велику кабінку з підсвічуванням та сканерами, яка використовується для того, щоб зробити 3D-сканування людини.

Як бачите, Shapify не єдине рішення зі своїм 3D-стендом (Botscan знаходився по той бік того ж павільйону), проте, наскільки мені відомо, воно є найбільш вдалим з точки зору хмарної інфраструктури, підтримки розрахунку та фіксації моделей, що значно полегшує життя тим, хто хоче вести на ньому бізнес.

Саме рішення продається «під ключ» і ви можете ризикнути і запустити свій бізнес, знайшовши вдале поєднання місця розташування, трафіку від людей і надійних партнерів по 3D-друку. Ціни на франшизу від Shapify тут.



Широко відомий у вузьких колах стартап Normal пропонує подивитися і помацати свій продукт - налаштовувану накладку для навушників, зроблену спеціально для вух клієнта. А вони, як відомо, дуже індивідуальні.

Це один з останніх прикладів поєднання традиційних технологій масового виробництва і персоналізації 3D-друку.
На мій погляд, це досить непогане рішення і у співпраці зі Stratasys воно буде активно йти в маси.



Бюджетні (майже) принтери Blueprinter, моделі для друку за технологією Selective Thermal Sintering (SHS), представлені на ринку вже кілька років, і останнім часом ціна на них зросла з 10 тисяч доларів до 25 тисяч доларів. Однак саме найдоступніший принтер дозволяє виготовляти деталі в невеликій камері (200 х 157 х 140 мм) з найпопулярнішого матеріалу – поліаміду.



Компанії, які надають послуги швидкого прототипування, також не реагують на популяризацію технології. Замість того, щоб розміщувати складні інженерні рішення або прототипи, вони показують красиві кінцеві елементи, на які приємно дивитися і торкатися. Таким чином вони показують не процес і свої послуги, а результат і радість для клієнта.

Це дуже корисний підхід, який доносить до відвідувачів думку про те, що техніка близька звичайним людям і використовується з їх користю.



З точки зору найбільш популярного матеріалу для 3D-друку (після «домашнього» ABS/PLA), абсолютним лідером є поліамід (нейлон). Виробники, що надають послуги 3D-друку, закуповують машини EOS у великих кількостях і будують свій бізнес на технологіях цього виробника. Більш того, недавно анонсований порцеляновий матеріал також буде вироблятися з того ж матеріалу.

3D-друк, про який не говорять по телевізору

Так склалося, що всі основні нововведення і так звана третя промислова революція в 3D-друку відбуваються поза увагою ЗМІ. Тільки дуже близькі до теми знають про всі новинки матеріалів, принтерів і особливостей. Решта людей (включаючи зацікавлених клієнтів) залишаються в повному невіданні, а тому впровадження технології та широке комерційне прийняття серед малого та середнього бізнесу, а також B2C відбувається повільно.

Особисто мені надзвичайно цікаво поширювати цю інформацію в маси, але без зайвої хитромудрості і надмірного занурення в тему. Тому що найбільш зацікавлені зможуть самостійно знайти інформацію, а тим, хто зможе самостійно вирішити свої проблеми або проблеми бізнесу, потрібно знати тільки про реальні можливості.
Все інше повинні робити сервіси, які створюють «місток» між потребами клієнтів і виробничими можливостями.

Великі машини, великі можливості

Euromold – це місце, де концентрація професійних та промислових 3D-принтерів зашкалює. Всі виробники намагаються привезти сюди найкраще, найбільше і неймовірне. Саме тут укладаються великі угоди на покупку таких принтерів.

Наприклад, в цьому році я побачив дуже велику кількість китайців (і навіть деяких індійців), які активно обговорювали покупку принтерів, що, звичайно, говорить про те, що Китай не спить не тільки в масовому виробництві, але незабаром і в 3D-друку.

Одним з найяскравіших стендів, навколо якого цілими днями зібралося найбільше людей, став стенд компанії 3D Systems, одного з лідерів у виробництві 3D-принтерів.



Одних тільки співробітників 3D Systems у фірмовій техніці було 98. І майже кожен з них був постійно зайнятий спілкуванням з безліччю зацікавлених відвідувачів.

Компанія привезла всі свої новітні принтери, надруковані з гіпсовополімерних (повнокольоровий гіпс), фотополімерів (високоточні пластмаси), металів (титан, кобаль-хром, сталь) і поліаміду (міцний і гнучкий пластик).



Одним з флагманів є принтер ProX 800 SLA, який виробляє дуже великі деталі з якісного і точного фотополімеру, який підходить для виробництва прототипів деталей автомобіля.



Також новий принтер, що працює за технологією SLS (Selective Laser Sintering) ProX 500Plus, дозволяє компанії активно конкурувати з лідером в області друку з порошкових пластмас, EOS, чиї принтери зараз використовуються в переважній більшості компаній, що займаються прототипуванням з цих матеріалів.



І, звичайно ж, найбільш вражаючим є металевий 3D-принтер ProX 400, вагою в кілька тонн, який дозволяє виготовляти дуже великі деталі, аж до 500х500х500 мм.



Варто згадати, що деякі з привезених на виставки машин - це просто корпуси, без начинки всередині. Щоб справити враження на гостей, але не показати (і не перетягнути) зайвого.



Наступний величезний стенд і лідируюча компанія – Stratays.

Компанія вирішила обіграти весь свій стенд в авіаційній тематиці: тут і фюзеляж літака з сидіннями, і бізнес-клас на другому поверсі, і багато інших елементів.

Принтери Stratasys вважаються одними з лідерів друку на пластику, що компанія доводить, демонструючи здатність друкувати як дуже великі деталі (на фото вище), так і середні (за допомогою власної мультиматеріальної технології багатоколірного друку).





Тут при поліграфії використовується одночасно кілька кольорів пластику, як міцного, так і гнучкого (гумового), що дозволяє отримати дуже вражаючі результати.

Є у технології і певні недоліки, такі як: висока вартість матеріалів (в порівнянні з повнокольоровим гіпсом), обмеження по колірній палітрі і необхідність зміни колірної палітри, якщо ви плануєте урізноманітнити колір свого об'єкта.



В цілому компанія Stratasys оновила практично весь свій парк обладнання і активно конкурує з повнокольоровими штукатурними принтерами Projet 660 від 3D Systems і з масштабами друку пластику з SLA-принтерами від тієї ж 3DS.

Однак, на мою думку, найважливішими стратегічними активами для Stratasys є куплені нею компанії Grabcad та Makerbot (+Thingiverse) – саме це дозволить компанії надати своїм клієнтам повний спектр можливостей та послуг щодо 3D-друку.

Використовуючи можливості спільної онлайн-платформи Gradcad і величезної спільноти інженерів, а також найбільшого архіву 3D-моделей Thingiverse, Stratasys робить покупку свого обладнання ще більш привабливою. По суті, вони будують дуже правильну екосистему. Це великий внесок у майбутній розвиток!



Третім лідером галузі є німецька компанія EOS. Серія принтерів з позначенням EOS P (110, 396, 760, 800) використовується в переважній більшості популярних послуг 3D-друку, а вироби з поліаміду (як прототипи, так і кінцеві вироби) вважаються найкращими за співвідношенням ціна/якість.



На виставці компанія продемонструвала свій металевий принтер EOS M400 з камерою 400 x 400 x 400 мм і можливістю друку кобальтовим хромом, сталлю, титаном та іншими металевими порошками.

EOS використовує дуже широкий асортимент матеріалів для своїх принтерів, які дуже вдало розміщені на стенді компанії. Це демонструють два невеликих відео:





А для тих, хто цікавиться, як виглядає сам матеріал в первозданному вигляді, компанія підготувала пробірки з порошками:





Однак одним із найцікавіших релізів компанії цього року є партнерство з Cooksongold , одним із найстаріших виробників і постачальників ювелірного обладнання та матеріалів у Великій Британії.



Компанія Cooksongold об'єдналася з EOS для створення принтера для 3D-друку дорогоцінних металів. Компанія Cooksongold розробила порошки з 18-каратного золота (рожевий, жовтий, білий) і використовує принтер M080 для створення дорогоцінних виробів зі складними формами, з якими не може впоратися традиційне лиття.

Представник компанії David Fletcher розповів про можливості принтера для друку ювелірних виробів. Ось основні моменти, які я б виділив:

• Без обмежень по дизайну
• складні форми, які недоступні при традиційному литті
• тонкі стінки виробів
• Легка вага, порожнисті вироби
• Виробництво нероз'ємних з'єднань
• Короткі терміни виготовлення, від 4 годин + 1,5-2 години на обробку

При цьому 99% невикористаного порошку повторно використовується у виробництві.

Давид показав кілька зразків продукції.



Це підвіска з обертовим елементом всередині. Все друкується і відразу.

Всі параметри для виготовлення підвіски можна побачити нижче:



А це браслет з сегментами. Теж надруковані за один раз, нерозлучні.





Вся продукція виготовляється за технологією SLM - селективним лазерним плавленням. Кінцеві вироби вимагають ювелірної обробки, втім, так само як і в лиття. Однак перевага технології, пропонованої Cooksongold і EOS, очевидна.

Такий спосіб виробництва підходить як для ексклюзивних прикрас, так і окремих виробів, що виготовляються партіями. 3D-друк за цією технологією буде доступний на нашому сайті в найближчі кілька місяців.



Далі поговоримо про компанію ExOne, її технології дозволяють
Створення двох видів продукції: пісочні форми для подальшого лиття і прямий друк з різних марок сталі.



Компанія найбільш відома своїми можливостями сталево-бронзового друку з різноманітними методами постобробки, що призводить до отримання дуже незвичайних продуктів.





Також, не можна не відзначити величезний внесок компанії ExOne у виробництво піщаних форм для лиття металу. Ця технологія дуже активно використовується в автомобілебудуванні, авіаційній та військовій промисловості. Один із прикладів того, як виглядає результат виробництва деталі після використання вигорілої форми, наведено нижче:



Відзначилася і компанія SLM (виробник металевих принтерів). На виставці Euromold компанія продемонструвала друкований місяцехід Rover Asimov R3C, який вирушить на Місяць наступного року!



Огляд всіх, хто робить свій внесок у розвиток 3D-друку, був би неповним без короткої розповіді про компанію Arcam – виробника промислових 3D-принтерів, що використовують технологію EBM (електронно-променеве плавлення), що дозволяє виробляти високоточні вироби з титану.

Компанія в основному працює в аерокосмічній та медичній (ортопедична) сферах. Саме його рішення дозволяють вирішити проблеми зниження ваги конструктивних елементів ракет (як приклад) і створення ортопедичних протезів і вкладишів, адаптованих під конкретну людину.







Ще одним дуже важливим, але трохи менш помітним гравцем на ринку адитивних технологій є компанія Reninshaw, яка представила на виставці Euromold свій новий металевий принтер EVO Project.



Виробники принтерів роблять сильний акцент на повній автоматизації всіх виробничих процесів і мінімальному втручанні оператора. Друк, обробка порошку, очищення, переробка – все контролюється принтером. На даний момент принтер заточений під один матеріал. Це дуже цікавий приклад прагнення галузі збільшити автоматизацію процесів, оскільки це зараз є проблемою.

Ті, хто очікував побачити недавно анонсований принтер від HP , були розчаровані. Оскільки принтер ще далекий від досконалості, було б неправильно представляти його на Euromold.

Ходять чутки, що в принтері використовується стара технологія повнокольорового друку, яку колись використовувала компанія 3D Systems (піонер повнокольорового друку). А продукція, яка зараз зроблена на 3D-принтері від HP, все ще дуже тендітна. Загалом, цей принтер ми чекаємо не раніше 2016 року.

Підводячи підсумки щодо принтерів і матеріалів, хотілося б ще раз звернути увагу на те, що області застосування 3D-друку набагато ширше, ніж здається на перший погляд. І головне завдання зараз – зменшити бар'єри у використанні цих технологій для бізнесу та клієнтів.

Я переконаний, що лише прозорість та IT-системи допоможуть вивести всі ці рішення на максимально широкий ринок. І в створення таких інфраструктур потрібно вкладати зусилля та гроші.

Тенденції

На закінчення статті я хотів би поділитися своєю думкою про те, куди рухається технологія, що зміниться найближчим часом, і як це вплине на масове впровадження 3D-друку в бізнес і різні галузі.

Автоматика і конвеєр

Однією з найважливіших тенденцій на найближчі 2-3 роки стане поступова трансформація промислових 3D-принтерів в автоматизовані виробничі системи. Тоді зусилля технолога/оператора принтера вже не будуть зосереджені на постійних нових навантаженнях, чищенні деталей, просіюванні порошку і так далі.

Натомість повністю автоматизована система 3D-принтера зробить більшу частину роботи самостійно, без втручання людини. Це дасть можливість значно автоматизувати процеси, які зараз робляться вручну.

Така тенденція є результатом «прохань» таких великих замовників, як General Electrics, яка вимагає від виробників принтерів створення систем для виробництва не одиничних виробів за допомогою 3D-друку, а налагодження їх серійного виробництва.

З огляду на переваги 3D-друку перед традиційним виробництвом, можливість масового виробництва продукції виведе технологію на абсолютно новий рівень.

Такі компанії, як 3D Systems, EOS і Stratasys, активно працюють з великими замовниками для створення таких систем.

Оптимізації

Другим важливим трендом є створення та розробка автоматизованого програмного забезпечення, що дозволяє оптимізувати вагу, вартість та дизайн будь-яких об'єктів, виготовлених за допомогою 3D-друку. Генерація різних внутрішніх структур (всередині 3D моделі) дозволяє задавати і змінювати характеристики міцності виробів, робити їх повністю гнучкими, пружними, вентильованими і так далі.

Хочеться відзначити, що впровадження таких структур на рівні онлайн-програмного забезпечення, в найближчому майбутньому, дозволить уникнути помилок в проектуванні, а також спростить можливість оптимізації витрат на виготовлення продукції для замовників.

Спеціальні можливості

І, нарешті, найголовніша тенденція для мене і моєї компанії – це збільшення доступності адитивного виробництва.

Зараз для нас і для багатьох компаній на ринку найважливішим завданням є створення таких онлайн-систем, які б дозволяли користуватися всіма технологіями, принтерами і матеріалами всім: від приватних замовників до малого і середнього бізнесу. Для того, щоб це сталося, необхідно інвестувати в автоматизацію багатьох внутрішніх процесів:

• Миттєвий аналіз, фіксація та розрахунок вартості
• Моніторинг та контроль виробництва
• Автоматизація підбору матеріалів і технологій виробництва

Крім того, це постійна робота над підвищенням прозорості всіх процесів, доступ до ресурсів фахівців з проектування та створення 3D-моделей і, звичайно ж, клієнтський сервіс, як серце будь-якої компанії.

На мою думку, саме реалізація всіх цих умов прискорить темпи розвитку та впровадження технологій у повсякденне життя та роботу.

Із задоволенням обговорю з вами будь-які думки по темі в коментарях!

Джерело: geektimes.ru/company/3dprintus/blog/242224/