На смену 3D-печати идет 5D

Если предприятие зависит от поставок, то каждый день в локдауне — это риск остановки конвейеров. Для производства необходимых комплектующих на территории заводов нужно новое технологическое решение. Именно так возник перспективный стартап Stereotech.

Пандемия обозначила серьезную проблему во взаимоотношениях производств и поставщиков. Беспрецедентные проблемы с логистикой и ограничениями на работу персонала, которые мы наблюдали в 2020 году, показали, насколько хрупкими могут быть процессы, которые отлаживали годами. Предприятия не смогли выпустить свои изделия, потому что лишились комплектующих. Наверное, вы помните дефицит гаджетов, вызванный остановками производств в Китае. По мнению Анатолия Тулаева, сооснователя и директора по развитию Stereotech, на мировом рынке рано или поздно все придет к тому, что расходные материалы и запчасти для промышленного оборудования будут печататься на территории завода производителя при кратном снижении себестоимости. Кстати говоря, перенос производственных мощностей ближе к местам сбыта их продукции — один из трендов в экономике ближайшего десятилетия.

Как же наладить выпуск запчастей там, где нет специфического оборудования? Вокруг возможностей 3D-принтеров давно уже слышен гул голосов. Еще недавно печать трехмерного макета из пластика была развлечением. А потом все чаще стали упоминаться кейсы применения для медицинских, строительных и других задач. Анатолий Тулаев стал думать, как можно интегрировать 3D-печать на производства. Технология 3D-печати, с которой все были знакомы раньше, не подходила для выпуска компонентов, сопоставимых по свойствам с оригинальными деталями. Поэтому команда стартапа Stereotech усовершенствовала ее и выпустила на рынок инновационное решение 5DTech — 5D-печать. Это быстрая, прочная и недорогая печать расходников для оборудования прямо на производстве с помощью профессиональных принтеров. Предприятие занимается разработкой и производством трех- и пятиосевых 3D-принтеров, в том числе способных печатать полимерами, армированными непрерывным волокном.

Качество деталей получилось настолько высоким, что исчезла необходимость прибегать к услугам поставщиков, в том числе зарубежных. Изделия в четыре раза прочнее (чем при 3D-печати) и имеют чистовую поверхность, то есть не требуют ручной постобработки. Рекордные показатели по прочности — 130 МПа для образца из ABS-пластика. Кроме того, технология 5DTech от Stereotech позволяет вдвое сокращать время печати и экономит до 60% материала (по сравнению с 3D-печатью и аналогами). Таким образом, технология 5DTech расширяет рынок аддитивной печати, а не выступает конкурентом на уже сформированном рынке 3D-печати. Как это работает? Первый принтер выпустили в 2016 году в Волгограде. Построение изделия на 5D-печати осуществляется путем плавления пластиковой нити из катушки и выдавливания расплава через сопло, которое при этом двигается по заранее рассчитанной траектории в горизонтальной плоскости.

Когда заканчивается построение слоя в горизонтальной плоскости, изделие опускается немного вниз и следующий слой строится поверх предыдущего. В 5D-печати печатающая головка может перемещаться в двух направлениях, как это было и в 3D, но вместо стола в камере имеется небольшое цилиндрическое основание, которое также может перемещаться по вертикали. Кроме того, оно может вращаться и наклоняться. Таким образом удается строить деталь не из плоских слоев, как в обычном 3D-принтере, а из сложных пространственных траекторий. Они переплетаются, спекаются; деталь получается прочнее в несколько раз, чем на обычном 3D-принтере, и может получиться даже прочнее литой.

Результаты от использования оборудования Stereotech уже получили «Нефтемаш», TEXXCORE («Газпром Химволокно»). Экономия компания «Северсталь» составила до 6 млн рублей в год. Одна машина Stereotech окупилась за 2 месяца. Экономический эффект Стоимость одного грамма напечатанного изделия варьируется в зависимости от используемого материала. Для самого популярного в промышленности ABS-пластика один грамм напечатанной продукции обойдётся в 2 рубля. Для металлов стоимость грамма составит 40–50 рублей, для композита с непрерывным углеволокном — 160 рублей.

Экономический эффект кратно растёт от увеличения числа машин в ферме и при условии использования фермы принтеров на заводе средней величины может достигать 200 млн рублей в год. Перспективы Сегодня стартап выпускает оборудование для авиации, автомобилестроения, протезирования и строительства. В его развитии заинтересованы и бизнес, и государство. Правительство РФ приняло в 2021 году программу «Стратегии развития аддитивных технологий в Российской Федерации на период до 2030 года». И одна из задач, которую решает Stereotech, — импортозамещение. 100 млн рублей в проект инвестировал венчурный фонд Национальной технологической инициативы (НТИ) под управлением Kama Flow, участниками которой также является венчурный фонд VEB Ventures. Сегодня российская компания имеет представительства в России и в Бельгии. А в ближайших планах стартапа — экспансия на рынки Европы, США и Китая. Российский сегмент рынка аддитивных технологий составляет 4 млрд рублей от $16 млрд мирового. По мнению сооснователя, директора по развитию Stereotech Анатолия Тулаева, в будущем такие принтеры займут место складов и сервисов доставки. Автор: Василий Львов Фотографии предоставлены компанией Stereotech