Skip to main content
header-image
Аддитивное производство

Плавка наоборот: инновационная технология 3D-печати набирает популярность в промышленности

November 03, 2016
Двадцать пять лет назад режиссер Джеймс Кэмерон в картине «Терминатор-2» показал миру робота из жидкого металла — этот робот мог за считанные секунды принимать любую форму. Но то был просто фильм, а в реальной жизни уже существует принтер М1, который по команде практически мгновенно создает объект реальности.
Принцип действия этого аппарата, разработанного стартапом Carbon из Кремниевой долины,заключается в следующем. В емкость, заполненную жидкой полимерной смолой,опускается платформа, на которой будет строиться объект. Под прозрачным днищем емкости установлен ультрафиолетовый светодиодный проектор. Он проецирует на платформу последовательность контуров, каждый из которых формирует тонкий слой из мгновенно затвердевающего под ультрафиолетом полимера. По мере того, как слой за слоем вырастает объект, платформа постепенно поднимается. Буквально на глазах она «вытягивает» из жидкости готовое изделие.

Эту технологию компания Carbon назвала CLIP (аббревиатура от Continuous Liquid Interface Production - «непрерывное производство из жидкости»).

Видео-презентация процесса «взорвала» Интернет; на нее обратили внимание многие инвесторы, среди которых были такие компании как GE, BMW Group, Nikon и JSR Corp.и они вложили более 81 млн долларов в развитие компании. Сейчас общее внешнее финансирование Carbon достигает около $222 млн.

В своем выступлении Джозеф ДеСимоне, генеральный директор и соучредитель компании Carbon, утверждает: «3D-печать — это перевод цифрового образа в физическую реальность. Правильное применение такой печати дает нам настоящую свободу творчества в любой сфере. Мы предлагаем смелые решения, чтобы коренным образом изменить способы материального производства во всем мире. Мы много сделали для того, чтобы о нашем о наших идеях узнали на американском рынке, но теперь готовыпоказать себя всему миру».



Промышленные гиганты вкладывают свой капитал в этот проект, поскольку верят, что для технологии может открыться множество перспектив. «В настоящее время рынок 3D-печати, за исключением редких случаев, сводится к созданию прототипов, — отметил Нобу Косиба, президент компании JSR. — Компания Carbon бросила вызов и представила возможности 3D‑печати с совершенно иной точки зрения. Благодаря инновационным технологиям M1 и CLIP в промышленности может произойти настоящий переворот».

Печать на 3D-принтерах, которые формируют слои будущего объекта мельчайшими капельками расплавленного пластика или точечным спеканием металлического порошка, занимает несколько часов, и это в лучшем случае. Однако, по словам ДеСимоне,разработанный в его компании принтер уже работает в 100 раз быстрее своих более распространенных аналогов, а в перспективе обгонит их уже в 1000 раз.

Вполне очевидно, что инвесторы были поражены механическими свойствами изделий, напечатанных по новой технологии. Прозрачное дно емкости в принтере М1 проницаемо, как оказалось, не только для света, но и для кислорода. Присутствие O2 создает основу для новых фотохимических процессов, которые придают изделию такие свойства, как однородность, конструктивная прочность, эластичность или способность гасить вибрации. Ранее пластиковые детали с аналогичными характеристиками можно было изготавливать разве что методом литья пластмассы под давлением. А значит, новый процесс 3D-печати уже практически готов для работы в промышленности. По словам сотрудников компании Carbon, технология уже нашла применение в производстве автомобильных запчастей, тканей, одежды, бытовой электроники, а также в медицине. «Если вы способны изготовить деталь промышленного качества и с невиданной прежде скоростью, это может совершить переворот в производстве!», — заявил ДеСимоне на конференции TED Talk в 2015 году.



Краеугольным камнем процесса CLIP является производство инновационных материалов. Сейчас Carbon предлагает на выбор пять различных фотополимеров, каждый из которых обладает особыми свойствами. Жесткий полиуретан — плотный и упругий. Гибкий полиуретан — также плотный, но одновременно устойчивый к ударам и к истиранию. Третий вид — эластичный, он может растягиваться и гнуться, но всегда возвращается к исходной форме. Эфир циановой кислоты прочен и устойчив к воздействию высоких температур. Еще один вид фотополимера используется для прототипирования. Однако материаловеды и химики компании Carbon и предприятий-инвесторов не останавливаются на достигнутом и непрерывно работают над расширением ассортимента.

Стив Тауб, старший управляющий отдела перспективного проектирования GE Ventures, проводивший переговоры с Carbon более двух лет, сообщил, что решение об инвестировании было продиктовано не только интересом к новой технологии, но и решимостью Carbon создать революционную бизнес-модель на рынке 3D-печати.

Тауб также отметил, что сотрудники GE и прочих промышленных компаний, сейчас ведут мозговой штурм в попытке найти CLIP максимум применений. На конференции TED Talk ДеСимоне продемонстрировал, как технологии M1 и CLIP способны оптимизировать любые сферы производства, начиная с изготовления самолетов и ветрогенераторов и заканчивая созданием хирургических имплантатов.

«Машины Carbon 3D дают возможность ускорить срок вывода продукции на рынок и обеспечит большую свободу конструирования», — сказал Тауб. — Мы крайне заинтересованы в использовании этой технологии в стенах GE, и мы сможем получить к ней больший доступ в качестве инвесторов, нежели в качестве просто клиентов».

Верхняя фотография предоставлена компанией Carbon
Categories
tags