Оборудование для печати 3D моделей из металла набирает популярность.

В гонку за передел рынка включились два гиганта рынка печатающего оборудования HP и Xerox. Первые принтеры появились несколько лет назад в испытательно-эксплуатационном формате. Двигаясь в одной плоскости, компании выбрали разные технологии. Цель – одинаковая, создать оборудование готовое к массовой печати изделий, при минимальном затрате времени для подготовки чертежа и вводе параметров, в программу, для печати изделий. В 2022 году можно подвести промежуточные итоги и предположить дальнейшее возможное развитие данного направления.

Новинка этого года, которая предлагается, как готовый комплекс, за который не придётся «краснеть».

Осенью HP анонсировал новое решение Metal Jet S100. Решение Metal Jet позволяет печатать из металла, на 3D-принтере, высококачественные детали для массового, масштабного производства и  найдёт своё применение в различных отраслях промышленности, медицины, производства тнп.

В сентябре 2022 года, на Международной выставке IMTS, где производители хвастаются новинками производственных технологий, представители HP объявили о коммерческой доступности своего решения. Я так понимаю, испытания окончены и у них есть готовый продукт, HP давно сотрудничает в этом направлении с Volkswagen, Schneider Electric и др.

Черный принтер HP Metal Jet S100

Станция удаления порошка HP Metal Jet S100

Серый принтер HP Metal Jet S100

Оператор HP Metal Jet S100

Производитель характеризует новинку, как решение для повышения устойчивости цепочки поставок, ускоряющее внедрение инновационных разработок и продуктов, а также массовую цифровую печать качественных деталей. В HP считают, что их решение преобразует отрасли, поможет масштабировать 3D-металлы до массового производства и окажет влияние на эволюцию традиционных производств.

HP Metal Jet S100 цех

HP Metal Jet S100 цех

На текущий момент HP поделилась наработками, какие изделия возможно создать на их комплексе. Вот некоторые из них.

Напечатанный на 3D принтере из металла корпус часов

Напечатанные на 3D принтере из металла персонализированные брелоки (Компания Volkswagen Group)

Напечатанная на 3D принтере из металла Ручка переключения передач

Напечатанный на 3D принтере из металла Фильтрующий диск

Напечатанный на 3D принтере из металла цифровой компонент двигателя (Компания Lumenium)

Напечатанный на 3D принтере из металла воздушный фильтр – автоматические выключатели 690 В (Компания Schneider Electric)

Напечатанный на 3D принтере из металла жидкостный коллектор

Напечатанный на 3D принтере из металла золотник клапана

Напечатанная на 3D принтере из металла Клюшка KING Supersport-35 (Компания CobraGolf)

Напечатанные на 3D принтере из металла кольца и подвески (Компания Legor)

"За последнее десятилетие обрабатывающая промышленность претерпела значительные изменения, и в настоящее время ожидается, что ее объем составит около 12 трлн долл. 1. Мы находимся на ранних стадиях четвертой промышленной революции, которую возглавляет ускоренный рост 3D-печати и ее способность ускорять проектирование, совершенствовать технологические разработки, а теперь и впервые в отрасли реализовать реальную экономию за счет масштаба.
Мы являемся свидетелями того, как целые отрасли, от промышленных до потребительских, от здравоохранения до автомобилестроения, стремятся к цифровому преобразованию своих производственных процессов и цепочек поставок в мире, где нестабильность стала новой нормой
По мере того как перспективы аддитивного производства набирают обороты, HP стала надежным партнером, помогающим ускорить переход к производству."

– сказал Дидье Дельтор, президент подразделения HP по персонализации и 3D-печати.

Технология Metal Jet была анонсирована HP в 2018 году, как разработка самого передового в отрасли коммерческого решения для массового производства 3D-металлов.

Разработки в направлении печати металлических изделий ведёт Компания Xerox. Её флагман – Жидкометаллический принтер Xerox ElemX, использует свою технологию.

Как отметил производитель, 3D-жидкометаллический принтер обеспечивает гибкость и отказоустойчивость производственных цепочек поставок.
Исследования и сотрудничество в продвижении решений в области 3D-печати Xerox начал с Военно-морской аспирантурой NPS. В рамках соглашения о совместных исследованиях и разработках (CRADA), 3 февраля 2021 г. аспирантура получила первую установку 3D-принтера Xerox ElemX. Главная цель кооперации – кардинально изменить способ снабжения вооруженных сил передового развертывания. В университетском городке, где установили оборудование, считают, что решение Xerox позволит преподавателям и студентам NPS на практике изучить новые способы, с помощью которых технология может обеспечить 3D-печать металлических деталей и оборудования по требованию.

Изучение новых подходов к созданию, изготовлению, прототипированию и производству, где бы ни находились военнослужащие это уникальный опыт инновационных технологий для военных со стажем и возможности развивать инновационных лидеров с использованием ноу-хау для курсантов. Планируется подготовка дипломных проектов, основанных на изучении и вариантов применения возможностей 3D-принтера Xerox ElemX.
В принтере Xerox ElemX используется экономичная алюминиевая проволока для изготовления деталей конечного назначения, которые выдерживают жесткие эксплуатационные требования. Эта способность производить надежные запасные части по требованию снижает зависимость от сложных глобальных цепочек поставок для развернутых сил, а также устраняет скрытые издержки традиционного производства.
Военная цепочка поставок является одной из самых сложных в мире, и NPS не понаслышке знает о проблемах, с которыми приходится сталкиваться производителям.
Вот молодцы! В Компании Xerox придумали военных со студенческой скамьи сразу готовить на своём оборудовании. Военные, поступая в регулярную армию уже обладают базой знаний для решения поступающих задач изготовления металлических деталей и оборудования по требованию. Переучиваться никто не будет на другое оборудование. NPS в режиме реального времени будут предоставлять Xerox отзывы актуальные данные для постоянного совершенствования ElemX. Компании Xerox ничего после такого взаимодействия не помешает получить контракты на поставку министерству обороны своих 3D-принтеров ElemX, потом ElemZ и т.д.).
Как было отмечено в пресс-релизе Компанией Xerox – “Соглашение о совместных исследованиях и разработках (CRADA) не подразумевает одобрения Xerox или ее продуктов Военно-морской аспирантурой, Министерством военно-морского флота или Министерством обороны. ”
Год шла обкатка и в феврале 2022 года Xerox начинает сотрудничество с Vertex Manufacturing. Компания Vertex Manufacturing с 1994 года занимается изготовлением деталей, узлов оборудования для аэрокосмической, медицинской, оборонной, нефтегазовой и потребительской сферах. Компания с очень высоким уровнем ответственности. «…глубоко понимаем ваши требования, спецификации, ограничения и болевые точки. Мы стремимся предоставлять продукты и услуги, которые соответствуют или превосходят требования наших клиентов к качеству и графику, завоевывая ваше доверие и выполняя все аспекты того, что мы делаем, и как мы это делаем, с высочайшим уровнем добросовестности.» – утверждает их сайт. Теперь у Компании Xerox есть условия раскрыть возможности своего оборудования для промышленного и других направлений.
В марте этого года Xerox объявила об установке 3D-принтера Xerox ElemX по металлу на демонстрационном объекте Министерства энергетики (MDF) в Национальной лаборатории Ок-Риджа (ORNL) для развития технологий аддитивного производства металлов (AM).
Цель 1 – “Разработка технологий обработки металлов, которые проще устанавливать и интегрировать в существующие производственные операции, будет иметь ключевое значение для более широкого внедрения во всей отрасли”, – сказала генеральный директор и вице-президент Xerox Elem Additive Тали Росман.
Цель 2 – «использование опыта Национальной лаборатории Ок-Риджа в разработке сплавов поможет расширить количество доступных сплавов и областей их применения», – сказал Райан Дехофф, руководитель отдела безопасного и цифрового производства в ORNL.
В этом же месяце Компания Siemens приобрела 3D-принтер ElemX metal, добавив его к своему парку аддитивных машин в рамках своего центра сотрудничества в области передовых технологий в Шарлотте (CATCH). Завод CATCH специализируется на индустриализации аддитивного производства, работая с машиностроителями, поставщиками материалов и конечными потребителями.
В апреле 2022 года Xerox и Рочестерским технологическим институтом начали сотрудничать в целях развития аддитивного производства металлов с акцентом на аэрокосмические применения.
В июле 2022 года Xerox и ВМС США запустили первый металлический 3D-принтер в море. Металлический 3D-принтер Xerox® ElemX™ установлен на корабле USS Essex (LHD 2), и в Тихоокеанском регионе начались морские испытания. В настоящее время в море на борту USS Essex уже начались испытания для разработки эксплуатационных рекомендаций и технико-экономических обоснований для определения областей применения и вариантов использования. Команда на борту USS Essex будет разрабатывать и печатать корабельные изделия, а также предоставлять обратную связь NPS и командующему надводными силами Тихоокеанского флота.

Забавно читать) В каждом пресс-релизе Компания Xerox информирует «ElemX – это более безопасная и простая технология 3D-печати на металле, обеспечивающая отказоустойчивость цепочки поставок для транспортного, аэрокосмического, оборонного и промышленного производства. До сих пор возможность последовательной и надежной 3D-печати алюминия бросала вызов рынку. В отличие от других технологий 3D-печати по металлу, в ElemX отсутствуют опасные металлические порошки, и нет необходимости в СИЗ или других значительных мерах безопасности. Разработанный для упрощения процесса цепочки поставок, ElemX является идеальным вариантом для запасных частей, ремонтных работ и малотоннажных производственных деталей.»
Думаю, всем понятно в чей огород летит камушек)

Становится интересно наблюдать, когда две глобальные компании развивают одинаковое новое направление, каждый со своей технологией, ресурсами, заряженные на победу и в дружественном соревновании. Впереди нас ждут интересные события в этой отрасли.

Со временем, думаю, данное направление перерастёт в индустрию, появятся специалисты с высоким уровнем компетенций. Понадобятся дизайнеры, причём различных направлений, мастера по наладке и подготовке к тиражированию запланированной продукции, специалисты по устранению инцидентов. Появятся альтернативные программные продукты и соответственно специалисты по данным программам. Обучающие курсы, преподаватели. Всё это расползётся по всем континентам. И как закономерный финал, лет через 50, у каждого мужика, в гараже будет стоять такой станок, чтобы можно было распечатать копию любой сломанной детали и из любого материала.

Как будет развиваться данное направление, покажет время, «зелёную энергетику» тоже активно продвигали, но всё изменили обстоятельства, теперь о ней никто не вспоминает, только бы заводы работали, а люди не испытывали дискомфорт. Возможно «толкать» направление вперёд будут «экологической повесткой». А куда сейчас без неё?)

Материал подготовлен с использованием открытых источников и сайта компании HP и Xerox.