Петербургские энергетики начали применять технологию 3D–печати в целях импортозамещения.
Специалисты ГУП "ТЭК Санкт–Петербурга" начали изготавливать запчасти для насосов и котельных предприятия на 3D–принтерах, рассказали в компании. Преимущество технологии в том, что она позволяет производить уже снятые с производства детали или комплектующие, которые невозможно купить в России из–за санкций.
На сегодняшний день предприятие использует два 3D–принтера. Судя по опубликованным фотографиям, в эксплуатации находятся устройства китайской компании QIDI. Стоимость одного такого принтера составляет 120–140 тыс. рублей. И вложения в оборудование окупились уже за месяц использования, рассказывают в пресс–службе ГУП "ТЭК СПб". В компании не называют направление экспериментальным, но признают, что применение 3D–печати в производстве ещё предстоит масштабировать.
Таким способом уже печатают уплотнительные кольца, в том числе и для импортных насосов. В год ГУП "ТЭК СПб" может потребоваться более 200 единиц таких запчастей. Также в действующем оборудовании используются напечатанные прямо на предприятии крыльчатки охлаждения. "Оригинальная запчасть выполняется из хрупкого материала, силумина, и её поломка обычно требовала замены целого насоса. Теперь достаточно запустить процесс печати и установить новую деталь на насос. В этом году 3D–принтеры помогли сохранить работоспособность трёх единиц оборудования", — рассказывают в пресс–службе ТЭК.
Что такое 3D–печать
Изготовление деталей с помощью трёхмерной печати также называют аддитивным производством. В отличие от привычных технологий литья или штамповки, 3D–принтер печатает готовое изделие послойно, воспроизводя загруженную в него компьютерную модель.
Аддитивные технологии хорошо интегрируются в большинство производств, оптимизируя или даже полностью заменяя некоторые этапы в технологической цепочке, рассказывает исполнительный директор компании REC Дмитрий Миллер. Причём 3D–печать можно использовать практически в любой отрасли. Также 3D–принтеры дают широкие возможности для изготовления множества различных прототипов новых изделий или, наоборот, для производства деталей, необходимых в единичном экземпляре.
"Выпуск деталей штамповкой выгоден, когда требуется большое количество одинаковых изделий. Но пресс–форма делается долго, от 2 до 6 месяцев. И если нужно внести какую–то правку в деталь, то нужно заказывать и новую дорогую форму. При 3D–печати можно намного скорее получить готовую модель. И при тираже до десятка тысяч штук в серийном производстве технология оказывается выгоднее и быстрее", — разъясняет эксперт.
Но не стоит переоценивать технологию. Например, напечатать на 3D–принтерах тысячи километров новых пластмассовых труб для замены всех устаревших коммуникаций в Петербурге вряд ли получится. Во–первых, скорее всего, традиционные литые металлические трубы окажутся дешевле и надёжнее. Во–вторых, производство подобных изделий жёстко регламентируется государственными стандартами и аддитивные трубы не смогут пройти существующие процедуры контроля.
В то же время, отмечает Дмитрий Миллер, качество изготовленных на 3D–принтере изделий вполне сопоставимо с литыми или штампованными деталями. "Напечатанные модели состоят из слоёв — именно связи между ними являются слабым местом, детали довольно хрупкие. Но если ориентировать их так, чтобы механическая нагрузка не действовала на разрыв слоёв, то такие детали по своим характеристикам ничем не уступают обычным", — заявляет он.
Где используется 3D–печать
Обычные 3D–принтеры, которые может купить любой человек и которые использует ГУП "ТЭК СПб", в качестве материала печати используют пластик, точно такой же, из которого сделаны чайники, пылесосы, мебельная фурнитура и так далее. Но такие устройства полезны не только в бытовой жизни. Например, уже сегодня в хирургии применяют 3D–печать для изготовления моделей органов, которые предстоит оперировать, чтобы заранее изучить индивидуальные особенности пациента и снизить вероятность врачебной ошибки. А в 2019 году в Санкт–Петербургском политехническом университете изготовили бионический протез руки, корпус которого распечатали на 3D–принтере.
Также существуют и более дорогостоящие промышленные устройства для аддитивного производства, которые могут печатать металлические детали, спекая между собой под воздействием высоких температур слои порошкообразного материала. Например, в петербургском НИИ травматологии и ортопедии им. Вредена в 2015 году пациентке установили титановый протез сустава, который был разработан индивидуально для неё и напечатан на 3D–принтере.
Преимущество аддитивных технологий не только в производстве штучных изделий показывает и опыт крупных иностранных компаний. Так, американская корпорация General Electric использует напечатанные на 3D–принтере лопатки из алюминида титана в самых больших в мире реактивных двигателях GE9X, устанавливаемых на самолёты Boeing 777. А японская транспортная компания Honda в 2023 году инвестировала $99 млн в стартап Seurat Technologies, занимающийся разработкой технологий для 3D–печати металлических деталей.
Каковы перспективы рынка 3D–печати
В России развитием и масштабированием технологий 3D–печати активно интересуется государство. В июле 2021 года правительство страны утвердило стратегию развития аддитивных технологий в РФ на период до 2030 года.
В 2020 году объём российского рынка аддитивных технологий, по подсчётам Кабмина, составлял 3,56 млрд рублей. Целевой показатель размера рынка к 2024 году установлен на уровне 6,5 млрд рублей, а к 2030–му — 13,2 млрд. А самая благоприятная траектория развития отрасли предусматривает её масштабирование до 58,2 млрд рублей к 2030 году.
Совокупные продажи российских компаний, производящих аддитивное оборудование и комплектующие, зарубежным клиентам, указывается в документе, могут вырасти с 40,3 млн рублей по итогам 2020 года до 410 млн к 2030–му в целевом сценарии развития и до 55,2 млн рублей при консервативном.
Следует учитывать, что данные прогнозы составлялись правительством в условиях 2021 года, поэтому в разрезе внешнего сотрудничества сегодня скорее актуален консервативный сценарий. С другой стороны, необходимость скорейшего импортозамещения множества запчастей в различных отраслях точно будет ещё некоторое время подталкивать вперёд внутренний рынок 3D–печати и заставлять интегрировать данную технологию всё большее число компаний.
