Как помочь клиенту реализовать все возможности ПЛВ? Какую часть мирового и внутреннего рынка АП будут в ближайшей перспективе занимать технологии наплавки DED? «Самый-самый» продукт – это какой? На вопросы Industry3D отвечает руководитель отделения аддитивных технологий ИЛИСТ СПбГМТУ Константин Бабкин.
– Почему, на ваш взгляд, при всех известных преимуществах технологии наплавки DED-P до сих пор в РФ она не получила активного применения и почти никто не производит оборудование для этой технологии (но используют «конструкторы» на базе станков с ЧПУ и РТК, а также наплавочных головок чаще импортного производства)? Что в данном случае сдерживает отечественные компании, многие из которых стремятся освоить L-PBF?
Установка ПЛВ – это нечто большее, чем наплавочная головка, повешенная на промышленный робот или на портальный манипулятор. Для того, чтобы получить годное изделие, требуется решить комплекс проблем, причем не только технических, но и организационных. Это не простая технология с точки зрения создания оборудования и поддержки клиентов. В качестве примера могу привести оборудование фирмы Insstek. Одно время оно было довольно популярно. Такие машины стоят в РУДН, Сколтехе, ЦАТе и некоторых других организациях. Корейцы сделали довольно своеобразное, узкозаточенное, но все же не бесполезное оборудование. Так почему же практически нигде оно сейчас не используется? Все потому, что недостаточно сделать хорошую машину, недостаточно даже ее продать. Нужно сделать так, чтобы, работая на ней, клиент получал стабильную, хорошую, предсказуемую прибыль. Как я уже говорил, ПЛВ – это не простая технология и мало кто, кроме нас, может помочь клиенту реализовать все ее возможности.
– Часто ли ваш заказчик соглашается на использование отработанных в АП материалов, а не просит разработать технологию на материал, заложенный в КД на изделие?
Наших заказчиков можно условно разделить на две группы. К первой относятся крупные, известные организации из госкорпораций. Они, как правило, находятся в жестких рамках КД и замена материала почти невозможна. Для нас как для разработчиков каждый новый материал – это, с одной стороны, интересно, а с другой, – несет дополнительные риски. Бывает, что взяв проект под какой-нибудь неизвестный никелевый сплав, (например, Haynes 230), мы обрекаем себя на месяцы технологических экспериментов, подбора режимов термической обработки и механических испытаний. Хотя решение именно таких технологических задач позволяет раздвинуть границы возможного и развить свою компетенцию.
Вторая группа – это коммерческие компании, для которых экономическая составляющая играет определяющую роль. И тут нужно подсветить важную тенденцию. Не секрет, что количество установок для селективного лазерного сплавления в стране быстро растет. Вместе с этим от года к году увеличивается количество производимых в стране металлопорошковых композиций. При этом любая технология производства МПК дает широкую фракцию – от пылевой до 300 мкм. И если мелкая фракция идет на SLM, то на крупную фракцию такого спроса нет. Наши установки потребляют МПК любой фракции от 20 до 250 мкм, таким образом мы можем использовать отсев, который стоит значительно дешевле. Так, например, сейчас цена порошка нержавеющей стали в рублях меньше, чем 10 лет назад. Да, это касается только узкой номенклатуры популярных сплавов, а какую-нибудь экзотическую черную сталь будут продавать по цене в четыре раза дороже нержавейки. Но если заказчик согласен на предложенный вариант, то стоимость изделий его приятно удивит.
– Каким вы видите развитие рынка АП по металлам? Какую часть в нем будут занимать технологии наплавки DED (порошок, проволока)? Какие факторы сейчас на него влияют?
Если проанализировать запросы наших клиентов, то можно выделить несколько трендов.
За аддитивкой приходят компании, далекие от производственной сферы. Чаще всего это различные производства, эксплуатирующие иностранное оборудование. Для них аддитивные технологии – это палочка-выручалочка, которая должна решить проблему недоступных запчастей. Как правило, у них нет своей механической и термической обработки, они не сильны в реверс-инжиниринге и проектировании. Такие заказчики ищут скорее не оборудование, а надежного партнера, который быстро и качественно будет снабжать их требуемыми деталями. Для нас это вызов, так как требуется нарастить компетенции в области механической и термической обработки, коррозионной стойкости, износостойкости и проектирования различных узлов. И если раньше у заказчика обязательно был конструктор, который мог провести необходимые расчеты, подобрать материал и адаптировать конструкцию под АП, то сейчас эти функции приходится выполнять нам. При этом именно к изделиям, получаемым по технологии ПЛВ, предъявляются жесткие требования. У нас средний размер изделия больше, чем в технологии SLM, следовательно, механическая обработка сложнее. Мы также используем более сложные материалы, чем у WAAM, что обусловливает повышенные требования к работе металловедов, подбору режимов термической обработки различным испытаниям образцов.
Еще один тренд – к нам приходят новые производственные отрасли, например, заказчики из транспортного машиностроения. С ними легче работать, чем с аэрокосмосом, но они более требовательны к срокам получения результата. Они готовы к более высоким рискам, если высока вероятность быстрого получения качественного результата. Там, где ранее мы месяцами совместно с заказчиком перепроектировали изделия и проводили механические испытания на сотнях образцов с целью доказать качество и повторяемость технологии, сейчас нам дают карт-бланш на реализацию наших идей, требуя в ответ скорость и экономичность.
– Поговорим о более общих тенденциях в АП. Гигантомания и миниатюризация в печати – это тренд? Как долго, на ваш взгляд, он будет сохраняться? Какие еще тренды в АТ сейчас зарождаются?
Ни для кого не секрет, что русскому человеку не достаточно просто сделать хороший продукт, важно, чтобы он был «самым-самым». Отсюда тяга к крайностям. Так, наш первый проект, стартовавший 10 лет назад, был заточен под изделие размером 1,5 метра. Потом была веха в 2 метра, потом 3 метра, потом вес изделия в 800 кг. Сейчас у нас в проработке машина под изделия 3,5 метра и 10 тонн весом. Но это все-таки уникальные, единичные решения. Они позволяют двигать технологию вперед, но нельзя излишне на них фокусироваться. Пример 3DLAM показывает, что если не гнаться за гигантизмом, а просто делать отличные небольшие машины, то можно производить их сотнями. Мировые тренды металлической 3D-печати довольно однозначны: больше, быстрее, дешевле. Отсюда и двухметровые послойные принтеры от BLT и Eplus-3D с 36 и более лазерами, и бесконечное количество маленьких машин. 3D-принтеры сегодня выпускаются крупными партиями, и стоимость машин постоянно снижается. С увеличением производства порошка падает его себестоимость, и все больше задач становится целесообразно решать с помощью аддитивных технологий. Сейчас мы находимся внутри этого процесса и, скорее всего, пропустим момент, когда мир вокруг изменится. И только спустя десятки лет историки и аналитики отметят ту точку во времени, когда удешевление технологии запустило волну повсеместного использования АП.
Если посмотреть на тренды с нашей точки зрения, то для нас очевидна важная тенденция – кардинальное снижение стоимости мощных лазеров. Меньше, чем за пять лет, стоимость, например, 12 кВт лазера упала в 10 раз. Для нашей технологии производительность напрямую связана с мощностью лазерного излучения, и потенциально ее можно увеличить до 5, а то и 10 кг/ч. Да, не на всяком изделии можно утилизировать такое количество тепла, но потенциально, с учетом дешевеющего порошка, ПЛВ может решать задачи изготовления деталей больше 500 кг весом с производительностью, недосягаемой и для WAAM.
Еще одна глобальная тенденция АП – появление качественно новых продуктов с точки зрения пользовательского опыта. Тут хотелось бы вспомнить компанию Bambu Lab, которая, собрав воедино лучшие наработки в области FDM, предложила качественно новое решение. Лично на меня произвели неизгладимое впечатление легкость и интуитивность работы с их 3D-принтером. Уникальный опыт, когда ты берешь 3D-модель, делаешь буквально пару кликов в слайсере и спокойно идешь по своим делам, зная, что спустя пару часов тебя будет ждать готовая деталь. Работать с таким принтером может даже первоклассник, который, даже не разбираясь в технологии, полимерах и программировании, может нарисовать и распечатать себе складной меч. Понятно, что, как и у любой технологии, у этого оборудования есть свои ограничения, и профессионал может легко их нащупать, но появление Bambu Lab – это сообщение всем разработчикам – мир изменился! Меняйте, адаптируйтесь, думайте о пользовательском опыте, или будете забыты.
<#link#Когда размер имеет значение, но основная ценность – знания. Часть 1.#URL%3Ahttps%3A%2F%2Findustry3d.ru%2Fat-news%2Fkogda-razmer-imeet-znachenie-no-osnovnaya-cennost-znaniya%2F#>
