Дзен
Телеграм
В Москве на ВДНХ прошёл VI «Лидер-форум», ставший ключевым событием года в мире аддитивных технологий. Он оказался самым масштабным мероприятием, объединившим лучших игроков рынка аддитивного производства со всей России, представителей научных кругов и органы власти на федеральном и региональном уровнях.
Аддитивные технологии используются в самых разных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую и автомобильную, здравоохранение и архитектуру, производство потребительских товаров. Они применяются для быстрого создания прототипов, мелкосерийного производства и изготовления продукции по индивидуальным заказам.
Эксперты считают, что переход на аддитивные технологии сделает предприятия России конкурентоспособными, поскольку всё больше компаний использует этот ресурс. Объём мирового рынка аддитивных технологий к 2030 году вырастет до 72,5 миллиардов долларов, а наиболее востребованными станут технологии 3D-печати металла. В России он меньше: сейчас — 3,9–5 миллиардов, прогнозируется рост до 23,5 миллиардов долларов.
Аддитивные производства: не удалять, а добавлять
В начале 1980-х годов стали развиваться новые методы производства деталей, основанные не на удалении материала, как в традиционных технологиях механической обработки, а на послойном изготовлении изделия по трёхмерной модели, полученной в САПР, за счёт добавления материала в виде пластиковых, керамических, металлических порошков и их связки термическим, диффузионным или клеевым методом.
Группа этих технологий получила на Западе название «аддитивное производство» (англ.: additive manufacturing). За три десятилетия технология перешла от изготовления бумажных и пластиковых прототипов к непосредственному получению готовых функциональных изделий. К настоящему времени технология позволяет получать металлические и неметаллические прототипы и функциональные изделия, которые не требуют механической постобработки.
Наибольших успехов в этих технологиях, в том числе в ракетостроении, достигли американцы. Они создали уникальные жидкостные ракетные двигатели Raptor («Раптор»). Это двигатель закрытого цикла, работающий на жидких метане и кислороде, применяющийся на космическом корабле Starship и ускорителе Super Heavy. Использование аддитивных технологий позволило сделать Raptor 2 в два раза легче и почти в два раза мощнее.
Двенадцатого апреля 2023 года в США состоялся первый полёт лёгкой метановой ракеты-носителя Terran 1 американской компании Relativity Space (RS). При этом около 95% комплектующих для её постройки создано на 3D-принтере. Двигатели Aeon 1, Aeon R и Aeon Vac напечатаны на 3D-принтере, что повышает надёжность полёта за счёт уменьшения количества деталей в двигателе, воспламенителях и турбонасосах. Все двигатели Aeon используют топливо будущего: жидкий кислород и сжиженный природный газ.
Процесс изготовления ракеты на 3D-принтере занял всего несколько недель! Американцы осуществили заветную мечту Никиты Хрущёва, который в далёком 1960 году заявил, что в СССР делают ракеты как сосиски. Американцы не стали стучать ботинком по трибуне в ООН, как наш генсек, а просто сделали дело и даже пошли дальше.
Генеральный директор Relativity Space Тим Эллис объявил, что ракета Terran 1 больше не будет дорабатываться и основное внимание будет сосредоточено на Terran R. Новая ракета будет многоразовой и полностью напечатанной на 3D-принтере. Её высота составит 65,84 метра. По своим заявленным характеристикам она будет чуть уступать Falcon 9 от SpaceX и превосходить будущие Neutron от Rocket Lab и РН «Амур» от «Роскосмоса».
Учитывая инновационный подход RS к производству двигателей и элементов РН с помощью 3D-принтера, Terran R вполне может стартовать в 2025 году, как заявляют в компании. Этим запуском она минимум на два года опередит российскую РН «Амур».
В Relativity заявляют, что использование их технологии не только позволяет делать ракеты, в которых в десятки раз меньше элементов за счёт 3D-печати. Утверждается, что они могут печатать одну ракету за 60 дней. Причём многоразовыми будут все элементы РН Terran R.
А что Россия?
Как заявила на форуме исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий доктор технических наук Ольга Оспенникова, российский рынок аддитивных технологий растёт быстрее, чем предполагалось.
«Базовый прогноз Минпромторга на 2030 год достигнут уже в прошлом году. Отрасль развивается ближе к инновационному сценарию, согласно которому в ближайшие пять лет рынок достигнет 58 миллиардов рублей. Ушедших производителей из США, Европы и Японии в России активно замещают компании из дружественных стран. В первую очередь это Китай», — отметила Оспенникова.
В целом заметен тренд на снижение импорта и рост доли отечественного оборудования. Главные потребители сконцентрированы в авиационной и космической отраслях, ТЭК, машиностроении и медицине.
Тем не менее наша страна по-прежнему будет плестись в фарватере американской промышленности. Во всяком случае, так заявил на форуме заведующий кафедрой лазерных и аддитивных технологий Казанского национального исследовательского университета Альберт Гильмутдинов.
«Аддитивные технологии находятся в России на уровне опытно-конструкторских работ», — пояснил он.
За рубежом производители принтеров развивают мультилазерные, полипорошковые системы, гибридные машины, которые объединяют функции печати и механообработки, высокотемпературные 3D-принтеры с подогревом платформы построения, устройства с различными системами контроля качества печати. Всего этого в России нет.
Положение догоняющих
Развитие страны в современном мире зависит от многих факторов: выгодного географического расположения, имеющихся ресурсов, политического строя. Чтобы противостоять конкуренции великих держав, только этого недостаточно. Экономически развитой страной постиндустриального уровня считается государство с высоким интеллектуальным потенциалом, прогрессивными технологиями в производстве и инновационными решениями в разных отраслях экономики.
«Если российские производители всегда будут ориентироваться на зарубежный рынок, мы всегда будем в положении догоняющих. Нужно определить свой путь технологического развития. Для этого необходимо обеспечить клиентоцентричный подход к производству оборудования: точно определить задачи заказчика, которые должно решить аддитивное производство, а также тесно взаимодействовать на этапе разработки систем трёхмерной печати. Такая синергия приведёт к опережающему технологическому развитию отечественной промышленности», — подвела итоги форума Оспенникова.