«Лазерные системы»: аддитивные технологии доступнее, чем вы думаете
Реклама.АО “Лазерные системы”, ИНН 7819039902
Erid: F7NfYUJCUneLs2F8y4ex
Выставка «Металлообработка» собрала в этом году беспрецедентно большое количество участников, так что площади экспозиции пришлось значительно расширить, чтобы все компании могли продемонстрировать свои достижения в области оснащения российских промышленных предприятий современными технологичными решениями. Стенды многих экспонентов тоже увеличились по сравнению с прошлыми годами.
Так, компания «Лазерные системы» в прошлом году участвовала в выставке с одним 3D-принтером для печати металлами. Уже тогда стало понятно, что интерес к российском аддитивному оборудованию очень высок, поэтому в 2024-м специалисты компании представили на своем стенде модельный ряд из трех машин, продемонстрировав посетителям выращивание металлических деталей в режиме реального времени.
«Мы видим, что российские промышленники постепенно приходят к пониманию того, что 3D-печать металлом может быть более выгодной и конкурентоспособной в сравнении с некоторыми другими технологиями», — рассказал директор департамента аддитивных технологий АО «Лазерные системы» Алексей Ким.
Две из представленных моделей компания производит уже не первый год — это установки селективного лазерного сплавления с полями построения 250 и 350 мм по стороне, предназначенные для изготовления металлических деталей сложных форм по технологии SLM. На обе модели можно установить лазеры мощностью до 1000 Вт, а рабочее место оснастить периферийным оборудованием под запросы заказчика.
Конструкция установок предполагает одновременную работу двух независимых лазерных каналов на одном рабочем поле. Траектории лазерных пучков можно синхронизировать, а в процессе печати перенастроить их диаметры от 80 до 500 мкм в автоматическом режиме с высокой скоростью.
Оборудование выпускается серийно, его принадлежность к отечественным разработкам подтверждена заключением Министерства промышленности и торговли РФ. Кстати, установка М-450-М получила в рейтинге ведомства максимальный проходной балл. Отечественное происхождение помогает компании успешно конкурировать с другими производителями.
Вхождение в 3D-технологию
На выставке «Металлообработка 2024» специалисты компании представили новинку — модель М-150, сборку и настройку которой завершили незадолго до мероприятия. Установка с рабочим полем диаметром 150 мм и камерой построения высотой 250 мм на сегодняшний день самая маленькая в линейке аддитивного оборудования АО «Лазерные системы». Но именно она, по расчётам разработчиков, позволит снизить порог вхождения в технологию новых пользователей.
«Это оборудование начального уровня, которое могут использовать даже небольшие предприятия для решения своих производственных задач. Например, создавать комплектующие и компоненты конструкций, которые ранее невозможно было изготовить традиционными методами, и печатать детали, ранее поставляемые в Россию из-за рубежа. SLM-технология особенно хороша там, где мы имеем дело со сложными формами, которые либо нереально, либо сложно и дорого получить с помощью других производственных технологий», — пояснил Алексей Ким.
В качестве примера он привёл опыт сотрудничества АО «Лазерные системы» с металлургической компанией, которая в своей работе применяет прокатные станы для обработки металлопроката и удаления окалины после выплавления. В составе этого оборудования используют особые форсунки, через которые под большим давлением проходят потоки воды.
В результате эти элементы испытывают колоссальные нагрузки от кавитации и абразивного износа от твёрдых включений в потоке. Ранее компания-заказчик использовала форсунки зарубежного производства, каждая из которых стоила достаточно дорого, а менять их приходилось каждые полтора-два месяца. Поэтому специалисты предприятия задумались о том, чтобы заменить импортную продукцию отечественной, изготовленной с помощью 3D-технологии.
«Заказчик провёл финансовые расчёты и пришёл к выводу, что печатная форсунка будет выгоднее, даже если эксплуатировать её существенно меньшее время от номинального. Отмечу, что это было ещё до начала СВО, и уже тогда на предприятии сделали выбор в пользу аддитивных технологий для печати запчастей и комплектующих. Сейчас такую форсунку приобрести крайне затруднительно, зато можно напечатать на нашем принтере», — подчёркивает Алексей Ким.
3D-печать металлом на заказ
Если заказчик не хочет размещать аддитивное производство на собственном предприятии, он может обратиться в Центр аддитивных технологий (ЦАТ), созданный АО «Лазерные системы» на базе собственного производства на площадке ОЭЗ “Санкт-Петербург” в Стрельне. Специалисты центра по предоставленной заказчиком модели, конструкторской документации и техзаданию изготавливают широкую номенклатуру изделий — от запчастей для импортного оборудования до деталей двигателей, газотурбинных агрегатов и космических аппаратов.
Общая площадь помещений ЦАТ составляет около 3 000 м² и включает сам цех аддитивного производства, участок механической постобработки, металлографическую и испытательную лаборатории, подразделение реверс-инжиниринга.
«В настоящее время в центре работают четыре установки, но до конца года мы планируем увеличить их число до шести, а может быть, поставим и больше, поскольку количество заказов растёт. У технологии всё ещё достаточно большой порог вхождения, и не все предприятия, которые заинтересованы в её использовании, могут себе позволить установить 3D-принтеры на собственных площадях, поскольку не в состоянии обеспечить их загрузку и выйти на окупаемость.
А задача бизнеса в первую очередь — получение прибыли. Здесь на помощь приходит наш центр. Его работа способствует популяризации технологии и помогает насытить российский рынок аддитивной продукцией», — пояснил директор департамента аддитивных технологий АО «Лазерные системы».
Тенденции аддитивного рынка
Рассказывая о развитии 3D-печати в России, Алексей Ким отметил, что несколько лет назад большого интереса к аддитивным технологиям у российских промышленников не было, а те, кто был готов внедрять её на своём производстве, обращались к зарубежным производителям. В таких условиях российские компании просто не могли развиваться. Из-за санкций ситуация кардинально изменилась.
«Если раньше наше общение с потенциальными клиентами носило скорее популяризационный характер, когда мы просто объясняли суть технологии и выгоды, которые она несёт, то сегодня уже сами заказчики делятся с нами теми результатами, которые получили в результате использования 3D-печати. И всё же в России рынок аддитивных технологий только начинает формироваться. Когда он встанет на рельсы серийности, станет прогнозируемым и контролируемым, начнётся его линейный рост», — поделился своим видением Алексей Ким.
О том, насколько важную роль сегодня играют аддитивные технологии в развитии российской промышленности, свидетельствует и внимание государственных структур к этой отрасли. Так, в ходе визита на выставку стенд АО «Лазерные системы» посетил глава Минпромторга РФ Антон Алиханов. Генеральный директор компании Дмитрий Васильев рассказал министру о том, как решается задача популяризации и развития отечественного аддитивного оборудования в компании.
Экономическая эффективность 3D-печати
Чтобы перейти к качественному развитию, когда ожидания заказчиков соответствуют возможностям технологии, нужны определённые шаги со стороны производителей, эксплуатантов и отраслевых институтов. Речь идёт в том числе о подготовке кадров, формировании нормативной базы и т. д. Здесь нужно понимать, что аддитивные технологии не станут универсальными, поскольку вряд ли будут дешёвыми в ближайшей перспективе. В то же время при грамотном подходе они позволяют реализовывать проекты с высокой экономической эффективностью уже сейчас.
Пример такого подхода продемонстрировал один из партнёров АО «Лазерные системы» — предприятие, которое занимается производством техники для космической отрасли. Одной из ключевых задач в изготовлении спутников является снижение их массы, поскольку стоимость запуска килограмма полезной нагрузки на орбиту стоит поистине космических денег. Внедрение аддитивной технологии позволило предприятию существенно повысить массовую эффективность своих изделий.
«На нашем стенде представлен кронштейн, который раньше фрезеровали из алюминия и весил он около 270 граммов. Его конструкция рассчитана под определённую жёсткость и прочность всего изделия, колебательные и прочие нагрузки. Такой же кронштейн, но изготовленный на 3D-принтере, может весить на 100 граммов меньше. Для одного изделия это немного, но в масштабе целого космического аппарата, где несколько таких кронштейнов, 3D-печать позволяет существенно снизить его массу и стоимость вывода на орбиту», — подчеркнул Алексей Ким.
Снижение веса изделий актуально и для радиоэлектроники. В частности, аддитивным способом можно изготавливать СВЧ-компоненты, работающие в микроволновом диапазоне длин волн. Яркий пример — антенные конструкции или волноводы, особенно уникальные или мелкосерийные.
«Классический волновод, особенно сложной формы, достаточно дорог не потому, что для его производства используют редкие материалы или высокие технологии, а потому, что для этого нужна сложная технологическая оснастка. На каждый волновод её изготавливают отдельно. И если нам нужно получить всего 3-5 одинаковых волноводов, это обойдётся в круглую сумму.
А вот с помощью 3D-печати их можно изготавливать практически без оснастки, причём за один цикл выращивать сразу 10-15 штук, и все разные. Некоторые наши заказчики научились учитывать свойства волноводного канала и изменять его геометрическую форму таким образом, чтобы оптимизировать под параметры производства, которые предусматривает SLM-технология», — поделился успехами партнёров Алексей Ким.
По мнению директора департамента аддитивных технологий АО «Лазерные системы», особенно ярко экономический эффект от применения аддитивных технологий проявляется тогда, когда вместо прямого копирования применяются методы реинжиниринга и реверс-инжиниринга. Меняя конструкцию детали, оптимизируя её по массе, прочности, расходу материала и другим характеристикам, можно добиться синергетического эффекта.
«С одной стороны, мы копируем изделие, которое не можем приобрести или изготовить иным способом, с другой — вкладываем в него свои знания, опыт и получаем результат интеллектуальной деятельности.
Постепенно эти результаты копятся и осаждаются в нашей экономике, так что мы получаем и прямой экономический эффект, и отложенный — формируем базу компетенций как основу для дальнейшего развития аддитивных технологий в нашей стране», — подытожил Алексей Ким.
Компания «Лазерные системы» сама пошла по этому пути — не копирования зарубежных образов техники, но изучения опыта и создания на его базе собственных решений. Начав освоение рынка со среднего сегмента, сейчас специалисты предложили пользователям более простые продукты, а в перспективе готовы перейти к мощным и сложным установкам. До конца года компания планирует вывести на рынок машину с рабочим полем 500 х 500 мм. А в будущем, возможно, представит ещё более габаритную технику, если на неё будет спрос, — компетенции специалистов позволяют ставить такие цели и добиваться их.
