3D по-взрослому

В Петербурге ответ на этот вопрос можно найти только в одном месте – научно-технологическом комплексе «Машиностроительные технологии» при «Политехе», где практикуют 3D «по-взрослому».

– Самые первые машины появились в «Политехе» чуть ли не в 2008 году на кафедре дизайна, – Павлу Ладнову, специалисту МашТеха, рассказ приходится начинать издалека. – Это были наши самые большие машины: стереолитографическая, работающая за счет «затвердевания» жидкого фотополимера под лазерным лучом, и порошковая, действующая по технологии выборочного лазерного спекания. МашТех, как отдельная структура, образовался позже, в мае 2011 года.

Заказчики у нас разные. Завод имени В. Я. Климова (это вертолетные и самолетные двигатели) – мы для них делали пробную партию деталей. Работали со «Звездой» (завод «Звезда» производит дизельные двигатели для судов, ж/д транспорта. – Авт.), Рыбинским заводом приборостроения… Мелкие фирмы, частные заказчики – дизайнеры или художники. Но в основном это «оборонка» или авиация. Мы не всегда знаем, для кого выполняем заказ. Разбираться некогда. Скорость производства – преимущество аддитивных технологий…

Аддитивные технологии (от лат. additio – прибавляю) – это правильное общее название для всего, что сейчас «обзывают» 3D-печатью. Аналогия простая. Традиционные технологии производства обычно «вычитают» лишнее из исходного материала. Аддитивные технологии действуют иначе – они «выращивают» объект, прибавляя к нему материал слой за слоем. Именно этот процесс выглядит так завораживающе на открытых платформах принтеров вроде MakerBot. Принцип, по которому они работают, достаточно примитивен. Он зовется методом послойного наплавления (fused deposition modeling – FDM) и основан на свойстве полимеров переходить из жидкого состояния в твердое и обратно при нагревании и охлаждении. Когда в 2012 году истек срок действия патента на эту технологию, случился 3D-бум – рынок заполнили дешевые принтеры и их реклама.

Однако это мало что изменило в производстве товаров «ненародного» потребления. Тут нужны совсем другое качество и другие материалы.

По словам Павла Ладнова (слева), в центре внимания сегодня – лазерное спекание металла 

Небольшая комната, кафельный пол, металлические столы. Было бы похоже на процедурную в районной поликлинике, если бы не здоровенные аппараты, занимающие большую часть места. Огромный двухкамерный «шкаф» с монитором и пультом управления – на самом деле машина для стереолитографии, и она что-то «строит» прямо сейчас. Над «ванной» с фотополимером, размером с треть объема всей камеры, фиолетовой точкой скользит лазерный луч. От этого в мутной глубине можно различить голубоватое контурное свечение – будто электрические разряды заставили бегать по линейке. Вообще, зрелище не слишком впечатляющее.

– Э-э-э… а что это… будет? – в замешательстве я не могу нормально сформулировать вопрос.

– Да я сам не знаю, – улыбается Антон Шаронов, отвечающий в лаборатории за 3D-печать. – Вертолетное что-то. Заказчики иногда сами не хотят, чтобы кто-то знал, что это за деталь. Это же в основном конструкторские разработки тестовые, вдруг кто «стырит».

– Года два-три назад, когда мы только начинали, для России это было что-то совсем непонятное, – продолжает Павел. – Хотя в Европе уже 10–15 лет аддитивные технологии использовались в авиа-, автомобилестроении. Ты знала, например, что корпус болида Формулы-1 делают при помощи 3D-печати?

Сейчас об этом заговорили, и сразу много стало появляться контор, которые просто начинают «втюхивать» оборудование. Тренд такой, и под это дело можно много чего продать…

– А что продают?

– Например, принтеры-конструкторы. По-моему, 350 тысяч рублей стоят. Качество печати ужасное. Люди покупают эти принтеры разрекламированные, плюются потом, понимают, что надо покупать что-то серьезное. А что-то серьезное стоит – от миллиона рублей до десятков миллионов.



– «Газеты пишут», что эти принтеры скоро будут чуть ли не друг друга печатать…

– Это очень дилетантский взгляд… Принтер состоит из множества деталей, большинство которых ему самому пока не по зубам. Мы можем нарисовать модель принтера, напечатать, но он будет как корпус телефона без «начинки». Не начнут они себя печатать еще лет 20. Такие вещи – это рекламные игрушки: посмотреть, улыбнуться и дальше пойти. То, что реально работает, – это дорого, это высокотехнологично, и этим надо серьезно заниматься.

– Что ты имеешь в виду под «серьезно заниматься»?

– В российских университетах много где есть аддитивные машины – в Уфе, в Екатеринбурге, в Воронеже… Но мало купить машину, надо на­учиться на ней, грубо говоря, зарабатывать. Внед­рять. При этом срок окупаемости принтера довольно длительный. Надо очень хорошо в него вложиться и потом постепенно «отбивать». Так вложиться могут либо очень крупные университеты, либо корпорации и заводы. На базах вузов много что делается, потому что для образования можно купить принтер, и никто не потребует его рентабельности. А если ориентироваться на коммерческое использование, надо хорошо понимать, какие задачи он позволит решать.

– И какие задачи сегодня могут решить 3D-принтеры?

– Плюс этой технологии в том, что можно построить изделие, которое нельзя построить никаким другим способом. На слои можно разбить любой объект. Простые вещи на принтере как раз строить нерентабельно.