Технологии 3D-печати в России и мире: обзор рынка аддитивных технологий

Технологии 3D-печати (АТ - аддитивные технологии), как одно из направлений цифрового производства, представляют собой мощнейший инструмент для ускорения НИОКР и вывода новой продукции на рынок. АТ - процесс объединения материала с целью создания объекта из данных 3D-модели, в частности, с помощью 3D-принтера. С помощью этих технологий можно достаточно быстро конструировать и воспроизводить, например, мельчайшие детали в аэрокосмической отрасли и медицине или крупные промышленные конструкции и другие объекты, которые в условиях традиционного производства требуют высокой трудоемкости.

К наиболее распространенным технологиям 3D-печати относят:

• FDM (Fused deposition modeling) - послойное построение изделия из расплавленной пластиковой нити.

• SLM (Selective laser melting) - селективное лазерное сплавление металлических порошков.

• SLS (Selective laser sintering) - селективное лазерное спекание полимерных порошков.

• SLA (сокращенно от Stereolithograph) - лазерная стереолитография, отверждение жидкого фотополимерного материала под действием лазера.

• DMD (сокращенно от Direct Metal Deposition) - прямое или непосредственное осаждение (материала), т. е. непосредственно в точку, куда подводится энергия и где происходит в данный момент построение фрагмента детали.

В числе основных преимуществ использования аддитивных технологий эксперты выделяют следующие факторы:    

1. Экономический фактор – использование аддитивных технологий обходится дешевле, чем традиционные способы изготовления деталей и конструкций на их основе.

2. Технологический фактор – 3D-печать позволяет создавать сложно-профильные детали, делая их при этом уникальными, «персональными» - подходящими только для конкретного объекта.

3. Ресурсный фактор - аддитивные технологии позволяют использовать материалы, которые недоступны для традиционных формообразующих технологий, таких как литье и мехобработка. Аддитивный метод открывает доступ к работе с материалами, которые практически не поддаются традиционным методам обработки.

С 2014 по 2020 годы глобальный рынок технологий 3D-печати рос со среднегодовыми темпами в 19,3% и к 2020 году достиг объема почти в 12 млрд долл. По данным GlobalData, в настоящее время на долю рынка 3D-печати приходится менее 0,1% от общего мирового производственного рынка, который оценивается в 12,7 трлн долл. Согласно оценке агентства, к 2025 году глобальный рынок 3D-печати достигнет 32 млрд долл., а к 2030 году - 60 млрд долл.

Основные мощности рынка технологий 3D-печати сосредоточены в Северной Америке и Европе, но при этом самые высокие темпы ежегодного прироста в последние годы демонстрировал Азиатско-Тихоокеанский регион. Европа удерживает лидерские позиции в области аддитивного производства металлических объектов, а Америка опережает остальной мир в аддитивном производстве полимерных объектов. Но конкуренция на рынке 3D-печати усиливается с каждым годом, особенно с приходом на него китайских компаний.

Россия в настоящее время не является лидером в данной сфере. Страна занимает 11 место в мире по производству и внедрению АТ, доля отечественного рынка составляет всего 2%, но стоит отметить, что за последние 8 лет российский рынок технологий 3D-печати вырос в 10 раз, а совокупные продажи оборудования, материалов и услуг в области аддитивного производства (включая НИОКР) выросли до 4,5 млрд руб. в год ($69 млн, оценка 2018 г.).

Среди ключевых трендов мирового и российского рынка технологий 3D-печати выделяют:

1. Смещение акцента с разработки новых аддитивных технологий на определение и расширение перечня сфер применения 3D-печати отдельных функциональных элементов конечной продукции в самых разных отраслях.

2. Определение соответствующих сфер применения 3D-печати в различных отраслях стимулирует производителей материалов разрабатывать и сертифицировать новые высокоэффективные материалы, в первую очередь, пластики.

3. Программное обеспечение будет применяться как для проектирования и изготовления (моделирование процесса 3D-печати) изделия, так и для управления рабочим процессом с целью сокращения времени и стоимости печати.

4. Разработка и распространение автоматизированных решений для сокращения времени, которое необходимо для выполнения ключевых задач.

6. Сотрудничество компаний и в некоторых случаях приобретение бизнеса могут стать существенными факторами, ускоряющими принятие и распространение аддитивных технологий в промышленности.

Перейти к исследованию

Аддитивные технологии в России и мире: перспективы внедрения АТ в производство