Для нашей страны использование 3D-печати на производстве имеет особое значение. Во-первых, сейчас речь идет о возрождении практически «с нуля» целых отраслей промышленности. Лучше это делать, используя самые современные технологии. Во-вторых, существенной проблемой для нашей страны является относительно малый объем внутреннего рынка в сочетании с препятствиями, которые чинятся нам при выходе на внешние рынки. Это обуславливает малые объемы выпуска промышленной продукции, для чего использование аддитивных технологий экономически выгодно. В-третьих, демографические проблемы требуют максимальной автоматизации производства.
Вот почему форум аддитивных технологий «Конвергентум-2025», прошедший 2 — 3 сентября 2025 г. в кластере «Ломоносов» (Москва), имел лозунг: «Где рождается будущее российской промышленности». На первый взгляд — довольно претенциозно, но, в реальности — вполне по делу. Помимо заседаний, на площадке форума была развернута выставка, где демонстрировалось оборудование для 3D-печати (преимущественно отечественного производства) и примеры его работы. Тема аддитивных технологий довольно многоплановая, поэтому мы расскажем здесь о тех выступлениях спикеров и продемонстрированных решениях, которые представляют интерес для аудитории нашего портала.
Технология комбинированной поддержки
Электротехнической отрасли несказанно повезло, что самая распространенная и дешевая технология 3D-печати FDM использует в качестве основного материала ABS-пластик. Дело в том, что данный вид пластика благодаря своим характеристикам широко применяется в современном электрооборудовании. Существует несколько сортов ABS-пластика, при печати корпусов и деталей электрических аппаратов надо выбрать сорт с соответствующими характеристиками. Например, если речь идет о «нежной» электронике с безопасным напряжением питания, то для корпуса потребуется сорт ABS-пластика с антистатическими свойствами. А если, скажем, об оборудовании на напряжение 230 В — сорт пластика с улучшенными изоляционными свойствами.
Но, в любом случае, для печати изделия сложной формы наносятся слои двух веществ — собственно материала, из которого изготавливается изделие и так называемой поддержки. Материал, используемый для поддержки, легко растворяется в воде или иной жидкости. Благодаря этому свойству после печати удается отделить поддержку от основного материала, после чего в изделии образуются нужные выемки и пустоты. Проблема заключается в том, что при традиционном подходе материала для поддержки нередко требуется больше, чем основного. И цена материала для поддержки значительно выше, чем у ABS-пластика.
Решить данную проблему можно, используя технологию комбинированной поддержки. О ней рассказал в своем докладе генеральный директор ООО «Пикасо 3Д» Андрей Исупов. Суть технологии заключается в том, что поддержка осуществляется не сплошным слоем растворимого материала, а комбинацией относительно тонких слоев растворимого и более толстых слоев основного материала. После того, как материал поддержки растворился, отделяются и выходят из изделия нерастворимые элементы поддержки, изготовленные из ABS-пластика.
Технология комбинированной поддержки известна за рубежом. Но по ней опубликованы только общие сведения. Заслуга специалистов компании «Пикасо 3Д» заключается в том, что они разработали конкретный технологический процесс для доступных в России материалов, с учетом специфики отечественных производств.
В своем докладе Андрей Исупов привел в качестве примера сравнение изготовления некоей детали из ABS-пластика. При традиционном подходе потребуется 80 г ABS-пластика и 97 г материала поддержки. Себестоимость детали составит 2214 руб. Если же использовать технологию комбинированной поддержки, то на изготовление детали уйдет 150 г. ABS и 15 г поддержки. Себестоимость уменьшится до 770 руб. В реальности экономический эффект может быть еще выше, поскольку отходы, состоящие из ABS-пластика, пригодны для вторичной переработки, в отличие от растворимой поддержки.
Печать высокотемпературными полимерами
Современной тенденцией в аддитивных технологиях является использование технологии лазерного спекания порошка SLS для 3D-печати высокотемпературными полимерами. Об этом в своем выступлении рассказал технический директор, совладелец ООО «Онсинт» Артем Лобач.
Под высокотемпературными в данном случае понимаются полимеры с температурой плавления выше +300 °C (для сравнения — температура плавления ABS лежит в пределах +200 ... +240 °C). При использовании технологии SLS детали из высокотемпературных пластиков обладают еще и повышенной механической прочностью, что позволяет использовать их вместо металлических деталей.
Для такого рода печати подходит выпускаемый компанией 3D-принтер ONSINT SM300HT. Используются пластики PEKK, PEKK c добавлением 23% углеволокна и PPS-GF. По данной технологии удалось, в частности, освоить изготовление некоторых деталей электродвигателей.
Руководитель Центра аддитивного инжиниринга АО «НПО СИСТЕМ» Дмитрий Филиппов рассказал об опыте 3D-печати деталей из пластика по SLS-технологии. В качестве материала для печати его компания использует полиамид. В частности, из полиамида изготавливаются корпуса для различных электронных приборов, а также всевозможные детали механизмов.
Был приведен очень интересный пример реверс-инжиниринга, когда удалось не просто изготовить запчасть к импортному оборудованию, недоступную из-за санкций, но и повысить параметры устройства. Имелся итальянский насос с электроприводом, рабочее колесо которого было изготовлено из латуни и чугуна. Это колесо служило всего 3 месяца и потом требовало замены — столь сложные у него условия эксплуатации. Получить обходными путями оригинальное рабочее колесо и сейчас возможно, но займет это порядка 30 рабочих дней. В Центре Аддитивного инжиниринга предложили необычное, на первый взгляд, решение — заменить металлическое колесо на пластмассовое, изготовленное по технологии SLS. В качестве материала для печати был выбран полиамид марки PA12. Полученные рабочие колеса стоят в два раза дешевле, от поступления заказа до поставки готового колеса проходит всего 4 дня. Но, самое главное, что колесо, изготовленное из высокотемпературного пластика по технологии SLS, служит 6 месяцев, т. е. вдвое дольше оригинального.
Но почему тогда итальянцы не додумались до такого решения (если, конечно, отбросить конспирологические версии о «запланированном старении» оборудования)? Я задал этот вопрос спикеру. Он ответил, что, по его мнению, причина в том, что итальянский завод производит рабочие колеса большим тиражом и в таких условиях классическое литье из металла обеспечивает меньшую себестоимость (возможно, высокая цена оригинальной запчасти обусловлена большой наценкой, установленной на нее, а также значительными затратами на логистику — прим. автора репортажа). А когда нужно изготовить запчасть малым тиражом, то 3D-печать показывает лучшие результаты по экономике.
Тем не менее, возможна печать высокотемпературными полимерами и по более дешевой технологии FDM. При этом экструдер и платформа должны нагреваться до соответствующих значений, позволяющих осуществлять такую печать. Также важным моментом является правильный выбор материалов. Об этих условиях на форуме рассказал генеральный директор ООО «РЭК» Александр Шишкин.
Экструдер должен выдерживать нагрев до +400… +500 °C. Температура платформы должна составлять от +150 до +230 °C, кроме этого, на нее должно быть нанесено специальное покрытие. Важно, чтобы 3D принтер имел закрытую термокамеру, чтобы предотвратить возможную деформацию и расслоение изделия. В качестве материалов, пригодных для высокотемпературной FDM-печати, докладчик упомянул PEEK, REC PEI 9085, PC AVIA и полиамид 1284.
Выставка
Стоит упомянуть и о некоторых интересных технологических решениях, демонстрировавшихся на выставке, проходившей в рамках форума.
Российская компания F2 Innovation представила оргинальную модифкацию технологии печати FDM. В ней экструдер устанавливается на «руку» промышленного робота. Точности позиционирования современных роботов для 3D-печати вполне достаточно. В числе преимуществ такого подхода — возможность производства деталей большого размера без использования специального дорогостоящего оборудования. Когда разовые работы по изготовлению предмета завершены, робот можно использовать для других целей. Экструдер изготовлен в России, он установлен на роботе зарубежного производства.
Демонстрировалось на выставке и оборудование для 3D-сканирования, в том числе российского производства. Меня особенно заинтересовал отечественный 3D-сканер ScanLine TrackScan Pro L, поскольку его параметры подходят для решения серьезных задач в области реверс-инжиниринга. Точность сканирования достигает 0,01 мм, глубина сканирования — до 400 мм. Скорость сканирования — более 3 млн точек в секунду.
Большой интерес посетителей вызвал аддитивный комплекс для изготовления запчастей к военной и специальной техники в полевых условиях, созданный компанией IMPRINTA. Он создан на базе отечественного FDM-принтера «Муромец P200». Этот комплекс уже прошел полный цикл технических испытаний и апробацию в условиях СВО. Хотя в принтере используется технология FDM, он имеет корпус закрытого типа, что позволяет использовать для печати высокотемпературные полимеры. Согласно информации, приведенной в рекламном буклете, принтер может печатать следующими материалами: эластичный ТПУ (всевозможные герметизирующие прокладки), композит ABS/PA, стеклонаполненный ABS (детали для электрооборудования), стеклонаполненный PA12 (детали повышенной прочности). Рабочая область 200x200x210 мм.
Форум «Конвергентум-2025» показал, что в России есть богатый потенциал в области аддитивных технологий, многие продукты и решения отечественные компании создают на мировом уровне. Тем не менее, после мероприятия осталось ощущение, что 3D-печать пока рассматривается у нас больше как средство решения частных задач, обусловленных текущей ситуацией. Безусловно, нужно решать и сиюминутные задачи, но какой-то единой концепции внедрения 3D-печати в промышленность на государственном уровне пока не прослеживается. Впрочем, дело это непростое. А «Конвергентум» стал важным шагом на пути к выработке общегосударственной стратегии.