На прошлой неделе в Киеве состоялось выставка 3D Print Conference Kiev, посвященная технологиям трехмерной печати. Помимо демонстрационной части мероприятия, где были представлены различные модели принтеров, и изделия, полученные с их помощью, немалый интерес у слушателей вызвали доклады, на которых освещались тренды в области 3D-печати, возможности и специфические особенности этой инновационной технологии.
IDC о рыночных трендах
Алексей Гвозденко, менеджер программ исследований IDC, в своем докладе осветил ситуацию на рынке трехмерных принтеров, назвал наиболее яркие тренды и прогнозы. По мнению аналитиков IDC, 3D-принтеры представляют собой один из важнейших элементов экосистемы цифровой трансформации, наряду с робототехникой, когнитивными системами, Интернетом вещей, естественными интерфейсами и информационной защитой следующего поколения.
Общий объем этого рынка составляет почти 16 млрд долл, при этом львиная доля устройств используется при разработке автомобилей и для быстрой печати прототипов — 25%. Печать деталей в аэрокосмической и оборонной отраслях — 15% продаваемых аппаратов.
Основные сферы затрат на 3D-печать в 2016 г.
В 2015 году в мире было продано 300 тысяч 3D-принтеров, в 2019 это число достигнет 950 тысяч. В денежном выражении рынок печати увеличится с 11 млрд долл в 2015 до 27 млрд в 2019.
Весьма показательна региональная структура мирового рынка 3D-печати. В минувшем году на рынке доминировали США и Западная Европа. К 2019 году, согласно прогнозам аналитиков, доля США в структуре мирового рынка 3D-печати немного уменьшится, доля Евросоюза возрастет еще более, равно как и доля азиатско-тихоокеанского региона (APeJ).
Региональная структура мирового рынка 3D-печатиСпикер также озвучил прогноз развития рынка 3D-печати в регионе Центральной и Восточной Европы (СЕЕ). С 700 млн долл в 2015 году рынок увеличится до 2,3 млрд в 2020. Ежегодный рост рынка составит от 20% до 35%.
Среди драйверов рынка 3D-принтеров необходимо отметить спрос на решения, позволяющие сократить циклы разработки, а также постоянное совершенствование материалов и ПО. Среди и отрицательных факторов: стоимость и сложность использования.
Прогноз развития мирового рынка 3D-принтеров и 3D-печати
Прогноз развития рынка 3D-печати в регионе СЕЕIDC провела опрос среди владельцев 3D-техники касательно того, какие характеристики устройств (включая цену) являются для них наиболее важными. Как оказалось, если до покупки главным критерием для потребителя являлась стоимость и сложность эксплуатации, то после покупки и некоторого периода использования заказчики в основном обращали внимание на качество печати, функциональность принтера, надежность. При этом стоимость для них уже не являлась решающим фактором.
Что касается ретроспективы на 2016 год, то аналитики прогнозируют, что на мировом рынке 3D-принтеров Китай станет номером один по объему поставок в штуках, опередив США (ожидаемый объем поставок – порядка 163 тыс. шт.). Объем продаж в регионе CEE в денежном выражении приблизится к 1 млрд. долл., более половины этого объема придется на производственную сферу. Кроме того, прогнозируется выход на рынок традиционных производителей печатной техники – HP Inc. и Ricoh. Примечательно, что далеко не все потребители будут приобретать себе 3D-принтеры: более 30% объемов 3D-печати в коммерческих целях будет осуществляться в специализированных сервисных бюро.
Технологические тренды
Трехмерная печать влияет на технологии производства, применяемые в машиностроении, медицине и других индустриях. По словам Евгения Кожуховского, генерального директора компании SmartPrint, здесь четко прослеживается четыре основных тенденции: сложная геометрия, массовая персонализация, интеграция сборки, инжиниринговый редизайн.
Сложная геометрия. Создание изделий со сложной геометрией, содержащих криволинейные поверхности с различным радиусом кривизны — очень нетривиальная задача. До появления фрезерных станков с ЧПУ она была практически нереализуема, но и с появлением таковых станков стоимость изготовления сложного изделия было очень велика. Трехмерные принтеры позволяют легко и быстро напечатать прототип любой формы: как обычный куб, так и, скажем, спидрон, вписанный в шар. Благодаря этому значительно снижается себестоимость производства, ведь за считанные часы разработчик может получить нужную ему модель для последующего литья.
Массовая персонализация. Изделия, изготовленные мелкой серией или вообще в количестве нескольких экземпляров, всегда стоили дорого. С появлением аддитивного производства компании смогут относительно недорого выпускать тысячи индивидуальных компонентов в соответствии с запросами клиентов.
Например, трехмерная печать уже давно и успешно используется в стоматологической индустрии. Компания Invisalign использует стереолитографическую технологию в процессе производства зубо-выравнивающих накладок. Вначале берется слепок зубов, который затем сканируют и оцифровывают. Далее программное приложение генерирует чертеж формы для выравнивающих накладок, которые затем печатают на 3D-принтере. Далее накладки шлифуют и отсылают заказчику. Используя такую технологию, компания способна производить до 40 тысяч компонентов в день.
Интеграция сборки. Детали для сложных составных изделий, таких как редуктор, обычно печатают отдельно, после чего собирают компоненты в единое целое. Печать с интегрированной сборкой снижает время печати и общие затраты на изготовление изделия. При наличии соответствующих допусков, детали с функциональными петлями и шарнирами, соединениями в виде цепочек, а также другими типами подвижных компонентов могут быть изготовлены в один прием без необходимости последующей сборки. Такой подход также позволяет уменьшить число необходимых компонентов, сокращает общее время и стоимость изготовления продукции.
Инжиниринговый редизайн. 3D-печать предоставляет проектировщику возможность воссоздания продукта без ограничений сборки, стандартизации деталей, традиционных ограничений геометрии.
Знаковым примером инженерного редизайна для аддитивного присадок является эко-дизайн-исследование, проведенное EOS и Airbus Group Innovations для шарнирного кронштейна гондолы самолета Airbus А320. Исследование преследовало цель снизить расход топлива за счет уменьшения веса детали при сохранении остальных характеристик. Благодаря оптимизации конструкции и применению лазерного спекания титана в 3D-принтере удалось уменьшить вес компонента на 10 килограммов.
Технологии трехмерной печати постоянно совершенствуются, открывая все новые и новые перспективы для аддитивного производства. Поэтому сегодня 3D-принтеры используют как крупные корпорации, так и небольшие стартапы и индивидуальные исследователи.
