Аддитивная печать — самая перспективная технология, которая в ближайшем будущем обещает охватить все мыслимые сферы науки и техники. Принтеры, печатающие металлическими порошками, сплавляемыми лазером, способны изготовить и турбину двигателя самолёта, и ювелирный шедевр похлеще пасхальных яиц Карла Фаберже. Как обстоят дела с развитием аддитивных принтеров и рынка материалов для них в России?

Изобретателем 3D принтера принято считать американца Чака Халла, директора компании 3D Systems. В 1984 году он запатентовал аппарат для так называемой стереолитографии — ведь само слово “3D-принтер” появилось много лет спустя. Стереолитограф Халла “печатал” объёмные детали и фигуры из специального жидкого полимера, который становился твёрдым в ультрафиолетовом свете. Собственно, “печатью” этот процесс называть не вполне верно — мощный и тонкий ультрафиолетовый луч двигался согласно компьютерной модели по ёмкости с фотополимеризующейся жидкостью, как бы “замораживая” её в нужных местах.

Следующий шаг сделал Скотт Крамп, владелец компании Stratasys. Всего два года спустя после Халла он разработал и начал выпускать устройство, работающее по принципу, используемому и по сей день: “печатающая” головка принтера, управляемая компьютером, двигалась согласно трёхмерной модели и слой за слоем “выращивала” деталь капельками расплавленного пластика. Сам же термин “3D-принтер” впервые прозвучал в 1995 году в стенах Массачусетского технологического института.

В середине 2000-х появились первые принтеры для домашнего использования, печатавшие термоголовками, в которые подавалась пластмассовая проволока. Называлось это FDM — технология послойного наплавления. Стоили они несколько десятков тысяч долларов… Сегодня аналогичные устройства может позволить себе едва ли не каждый — цены стартуют с 8–10 тысяч рублей! На домашних 3D-принтерах можно напечатать необычную кружку, компьютерную мышку, фигурку-игрушку, шестерёнку для сломавшейся кофемолки и многое другое. Технология трёхмерной печати расширилась необыкновенно: огромные строительные принтеры печатают дома из бетона, компактные кулинарные принтеры — сувенирные композиции из шоколада…

Из пластика можно печатать не слишком прочные детали и предметы — сам материал мягкий… Но несколько лет назад в 3D-мире началась новая эра — эпоха печати из металлических материалов. Наибольшее промышленное применение получило два типа аддитивных технологий изготовления металлических деталей — прямой подвод энергии и материала (DMD) и синтез на подложке (PBF). В первом случае печатающая головка слой за слоем движется по контуру будущей детали, подавая порции металлического порошка или проволоки, а мощный источник теплового излучения (лазерный, электронный луч, плазма) расплавляет его, формируя цельнометаллическую деталь. Во втором случае сплавляются области предварительно нанесённых слоёв металлического порошка. Эти революционные технологии принято называть аддитивным производством из металла — Metal Additive Manufacturing. Continue reading →