При том, что эксперты отмечают ежегодный рост российского рынка 3D-печати на 20-23 процента, пока что, когда речь заходит об отечественных «аддитивщиках», на память обычно приходит известная фраза, сказанная, правда, по другому поводу: «Узок круг этих революционеров». Во всяком случае, по сравнению с ра́звитыми экономиками Европы, Азии и Америки, где АТ сегодня прочно укоренились практически на всех рынках — от аэрокосмической отрасли и здравоохранения до строительства и производства потребительских товаров.
Занимать всё новые ниши аддитивной сфере помогает её инновационность. Инновации — точно в числе её родовых признаков. All3DP.com — один из ведущих международных онлайн-журналов о 3D-печати, ежегодно представляет свой список 10 самых инновационных компаний, продвигающих АТ и формирующих будущее этой отрасли. И всякий раз выбор топовой десятки оказывается очень нелёгким именно в силу того, что круг новаторов, меняющих традиционные рынки, чтобы помочь другим компаниям по всему миру быстрее внедрять инновации, там чрезвычайно широк. Компании, вошедшие в 2023 году в топ-10 инновационных предприятий АТ-сферы по версии All3DP.com, лидируют в области биоинженерии, материаловедения и электроники. Эти предприятия разработали революционные подходы к производству продуктов, они создают принципиально новые, более тесные связи между футуристическим проектированием и сегодняшней индустриальной реальностью, будь то выпуск электромобилей или трансплантация органов.
Представляем компании из топ-10 по мнению All3DP.com на конец первого полугодия 2023 года.
VulcanForms
Компания <#link#VulcanForms#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.vulcanforms.com%2Fsolutions#> основана в 2015 году в Массачусетсе, США. Ее открытый в 2022 году первый завод VulcanOne представляет собой парк запатентованных 100-киловаттных систем аддитивного производства с использованием технологии синтеза на подложке суммарной мощностью более 2 мегаватт (Из-за неимения достаточного количества информации сложно судить о действительном оснащении систем такими высокомощными потребителями — прим. редакции). Другие предприятия компании сосредоточены на автоматизированной точной механической обработке, сборочных операциях и других этапах цифрового производственного процесса.
Инновация в отношении VulcanForms — это настоящее серийное производство по запатентованной аддитивной технологии LB-PBF, производительность которого по сути напоминает современное литейное производство. Принимая в расчет приоритетные запросы своих заказчиков именно по поводу скорости и рентабельности производства высокосложной продукции, а также нежелание эксплуатировать сложное лазерное оборудование, основатели VulcanForms решили стать контрактными производителями. Они не планируют продажи своего оборудования и уникального ПО для рабочих процессов, тем самым защищая себя от недобросовестных разработчиков, способных скопировать прорывные решения компании. Предприятие успешно зарекомендовало себя в производстве деталей для медицины, космонавтики, ОПК, полупроводниковой промышленности и других отраслей.
Cerhum
Бельгийская компания <#link#Cerhum#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.cerhum.com%2F#> по производству медицинского оборудования специализируется на 3D-печати имплантатов, заменяющих кости. В 2020 году компания представила свой продукт <#link#MyBone#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.cerhum.com%2Fsolution%2Fmybone#> на европейском рынке. Инновационный подход компании потребовал разработки материалов, сложного дизайна изделий и уникального производственного процесса 3D-печати для создания высокоточных биосовместимых и индивидуальных имплантатов.
В 2022 году Cerhum получила новое одобрение европейских регулирующих органов медицинского оборудования для своего продукта MyBone. Сочетание полностью биосовместимой биокерамики с индивидуальной формой, усиленной контролируемой пористостью, делает MyBone многообещающим решением для широкого спектра применений по восстановлению костей. Продукты компании используются в челюстно-лицевой хирургии, а также в стоматологии и даже в реабилитации после онкологических заболеваний. В ноябре 2022 года Cerhum работала с французскими медиками над завершением первой трансплантации <#link#носа#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.cerhum.com%2Fimages%2Fnews%2FA_complete_nasal_reconstruction_by_3D_printed_biomaterial_EN.pdf#>, напечатанного на 3D-принтере.
Одобрение безопасных и эффективных синтетических костных трансплантатов, изготовленных с учетом уникальных потребностей пациентов, должно стать поворотным моментом в здравоохранении.
Steakholder Foods
Созданная в 2019 году израильская компания <#link#Steakholder Foods#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fsteakholderfoods.com%2F#> (прежнее название MeaTech 3D), занимается 3D-печатью культивированного мяса. «Мясо из пробирки», также известное как культивируемое или искусственное мясо, — это продукт, выращиваемый с помощью 3D-печати в лабораторных условиях без использования животных. Собственная технология компании явила миру в 2022 году напечатанную говяжью вырезку, имеющую ту же пищевую ценность, что и натуральная говядина. В 2023 году в Steakholder Foods выпустили уже рыбное филе, изготовленное также инновационным методом.
Заинтересованные в быстром развитии рынка культивированного мяса говядины, курицы, свинины и морепродуктов связывают свои надежды на сокращение выбросов парниковых газов, а также на снижение угрозы истощения биоразнообразия океана.
Sakuú
Компания <#link#Sakuú#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.sakuu.com%2F#> – разработчик прорывного платформенного решения Kavian, позволяющего быстро и экономично печатать перерабатываемые литий-ионные и твердотельные батареи любой формы, размера и структурного состава. Этот калифорнийский стартап открыл свою пилотную линию в 2022 году, чтобы вывести на рынок массовое производство аккумуляторных батарей Swift Print. Производимые батареи могут иметь структурные отверстия, предназначенные для теплообмена в ходе полностью сухого процесса (этого очень трудно достичь традиционными методами производства). Теперь у разработчиков и производителей есть возможность адаптировать батареи под дизайн и эргономику своих устройств, не ограничиваясь скудным ассортиментом размеров стандартных батарей. Изготовленные по запатентованной технологии батареи Sakuú показывают высокую плотность энергии – 800-1000 Вт*ч/л., что обеспечивает им широкий спрос на крупносерийных производствах.
Помня о требованиях к скорости, гибкости и устойчивости, Sakuú стремится ускорить насыщение своей продукцией рынков многих отраслей. Компания заявляет о своих планах сосредоточить усилия на 3D-печати батарей следующего поколения, которые могут помочь снизить зависимость индустрии от ископаемого топлива.
UpNano / Fertilis
Почетное место в топ-10 высокотехнологичной австрийской компании <#link#UpNano#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.upnano.at%2F#> обеспечил разработанный ею новый материал под названием UpFlow для 3D-печати микрофлюидных устройств на своем принтере NanoOne. Этот материал позволил медицинскому стартапу Fertilis создать <#link#устройство#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.upnano.at%2Fnew-3d-printing-material-and-fastest-high-precision-printer-create-human-body-like-micro-environment%2F#> для выращивания клеток, используемых при экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО). Устройство обеспечивает сокращение циклов имплантации на 30–40 %. Это первое в своем роде микроустройство, напечатанное на 3D-принтере, имеет элементы толщиной 0,05 мм и избавляет специалистов по ЭКО от необходимости перемещать клетки между чашками Петри. Для UpNano разработка UpFlow демонстрирует огромный потенциал 2PP 3D-печати для клеточных и медицинских исследований.
Компания UpNano занимается разработкой, производством и коммерциализацией 3D-принтеров высокого разрешения на основе двухфотонной полимеризации с разрешением печати ниже 0,2 мкм. UpNano предоставляет экосистему, состоящую из оборудования, ПО и оптимизированных материалов, а также биопечати в естественной клеточной среде.
United Therapeutics и 3D Systems
<#link#United Therapeutics#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.unither.com%2Fhome#> — американская биотехнологическая компания, разрабатывающая новые продлевающие жизнь технологии для восстановления пациентов с заболеваниями легких. В сотрудничестве с известной компанией <#link#3D Systems#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.3dsystems.com%2F#> она реализует многолетний исследовательский проект, в котором объединяется опыт в области 3D-печати с возможностями регенеративной медицины и производства внутренних органов. Компании в партнерстве <#link#разработали#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.3dsystems.com%2Fpress-releases%2Funited-therapeutics-provides-update-its-organ-printing-programs#> 3D-печатные каркасы легких, которые успешно продемонстрировали газообмен на животных в 2022 году. Это стало первым шагом на пути к цели компании по созданию неограниченных запасов трансплантируемых 3D-печатных легких в будущем. Ученые из United Therapeutics планируют наполнять эти 3D-печатные каркасы клетками с помощью собственных стволовых клеток пациента. Результатом должно стать создание пригодных для трансплантации органов, которым не потребуется иммуносупрессия для предотвращения отторжения. Процесс <#link#Print to Perfusion#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.3dsystems.com%2Fbioprinting#> от 3D Systems позволяет печатать на 3D-принтере каркасы с высоким разрешением, которые можно перфузировать живыми клетками для создания тканей.
Компании 3D Systems и United Therapeutics разрабатывают еще два органа — почки и печень в рамках своего революционного плана в биоинженерии органов.
Phase3D
Проект <#link#Fringe#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.phase-3d.com%2F#> американской компании <#link#Phase3D#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.phase-3d.com%2F#> использует структурированный свет и машинное зрение для обнаружения отклонений при 3D-печати методом LB-PBF в режиме реального времени. Система мгновенно обнаруживает основные дефекты детали и предлагает сравнение с исходным CAD-файлом. Система мониторинга мгновенно передает данные пользователю, который может принять оперативное решение продолжить печать или остановить её, определив детали в брак. Fringe был выведен на рынок в 2023 году в качестве одного из первых комплектов для модернизации широкого спектра LB-PBF 3D-принтеров.
Возможность получать данные о качестве деталей в реальном времени может в итоге значительно снизить стоимость 3D-печати деталей из металлов и сплавов, сократить временные затраты на их производство, а также обеспечить экономию энергии и материалов.
Axtra3D
Компания <#link#Axtra3D#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.axtra3d.com%2F#> со штаб-квартирой в Северной Каролине, США, выпустила 3D-принтер <#link#Lumina X1#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.axtra3d.com%2Flumia-x1%2F#>, оснащенный гибридной технологией фотосинтеза <#link#HPS#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fyoutu.be%2FiQSlybmUT3w#> (Hybrid PhotoSynthesis). Этот запатентованный метод 3D-печати смолой сочетает в себе технологии SLA (лазер) и DLP (проекционная маска) на одной платформе с использованием преимущества обеих методов (разрешение и скорость). Лазер применяется для четкого очерчивания контура деталей каждого слоя с разрешением 45 мкм, а технология DLP – для формирования внутреннего тела детали, что позволяет печатать крупные детали быстрее, чем при традиционном SLA процессе. Технология Lumina дебютировала в 2021 году, а принимать заказы компания начала в ноябре 2022 года.
Xolo
Немецкая компания <#link#Xolo#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fwww.xolo3d.com%2F#> — разработчик революционной технологии <#link#ксолографии#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fyoutu.be%2FqVPBR7k1riM#> на основе фотополимерных смол. 3D-принтер Xube от Xolo использует запатентованную технологию точной 3D-печати без поддержек с использованием смол высокой вязкости. Вместо того, чтобы наносить смолу слой за слоем, тратя время на их затвердевание, Xube проецирует весь 3D-объект сразу в ванну со смолой, создавая готовое изделие за считанные минуты. Теперь любой «аддитивщик» с таким 3D-принтером может с гордостью заявить, что он печатает в настоящем 3D-пространстве, когда изделия фотополимеризуются в объеме сразу, минуя долгий послойный синтез.
Bambu Lab
Основатели компании <#link#Bambu Lab#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fbambulab.com%2F#> – инженеры в области робототехники, искусственного интеллекта и материаловедения, при этом все они – фанаты 3D-печати. И вот результат: 3D-принтер Bambu Lab X1 Carbon, выпущенный в 2022 году, сочетает высокое качество и популярную технологию экструзии материала FFF всего за 2000 долларов. Разработчикам удалось сократить разрыв между потребительским и профессиональным сегментом оборудования, предлагая рабочий инструмент для многоцветной FFF-печати, высокоскоростной печати, калибровки слоев с помощью LiDAR, проверки качества укладки первого слоя, активной компенсации вибрации и интеллектуального выявления ошибок.
Послесловие редакции. Было интересно вспомнить и в ретроспективе рассмотреть вышеперечисленные компании под призмой событий второй половины 2023 года. По нашему скромному мнению, данные компании сохраняют свое лидерство в инновационности и на текущий момент. Появятся ли в рядах таких лидеров компании из нашей страны – покажет время.
По следам: <#link#All3DP.com#URL%3Ahttps%3A%2F%2Fall3dp.com%2F1%2F10-most-innovative-3d-printing-companies-of-2023%2F#>.
