Учебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности 1-25 01 03 «Мировая экономика»

Аддитивные технологии

Аддитивные технологии - применение 3Э-печати в промышленности, что означает из­готовление изделия путем добавления. Суть аддитивного производства - в таком способе создания детали сложной формы, когда материал наносится последовательно, как пра­вило, слой за слоем, поэтому расходуется его столько, сколько необходимо, не больше и не меньше. Программное обеспечение 3D-принтерa делит трехмерную компьютерную модель на слои одинаковой толщины, после чего принтер создает прототип путем после­довательного нанесения одного слоя модельного материала за другим.
Первый дееспособный 3D-принтер был создан в 1984 г. Ч. Халлом, одним из основателей корпорации 3D Systems, который получил патент на «аппарат для создания трехмерных объектов с помощью стереолитографии». Первый в мире коммерческий 3D-принтер создан в 2000 г. В 2005 г. А. Бойер представил самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов, с помощью которого можно построить 3D-принтер, печатающий детали для со­здания своей копии. В 2008 г. в рамках проекта появился 3D-принтер Darvin, который воспроизводил сам себя. В 2009 г. на рынок вышла компания, которая выпускает настольные 3D-npuHTepbi.
После 2010 г. стоимость 3D-npuHTepoe постоянно снижалась, точность 3D-ne4amu повышалась, создавались более сложные формы. Произошел зна­чительный рост продаж этих устройств, технологии 3 D-печати получили ком­мерческое распространение.
Расходными материалами может послужить пластик, бетон, гипс, дере­вянное волокно, поликарбонат, металл и даже живые клетки и шоколад. Осо­бое место среди материалов занимает металл. Современные аддитивные техно­логии на базе цифровых моделей делают возможным изготавливать крупнога­баритные детали, используя различные материалы: титановые, алюминиевые, никелевые и жаропрочные сплавы, конструкционную и нержавеющую стали, сплав кобальт-хром.
Способов нанесения материала существует два: струйный и лазерный. К струйному способу относятся моделирование методом наплавления и Polyjet, к лазерному - послойное ламинирование, селективное лазерное плавление, се­лективное лазерное спекание, лазерная наплавка металла и лазерная стереоли­тография.
В 2018 г. поставки промышленных 3D-принтеров выросли на 27 % - до 5,8 тыс. штук. По оценкам, объем мирового рынка 3D-печати вырастет с 9,9 млрд долл. в 2018 г. до 34,8 млрд долл. к 2024 г. (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Объем мирового рынка 3D-печати в 2018-2024 гг., млрд долл. США

Мировыми лидерами в области 3D-печати являются США (38,0 %), Япо­ния (9,7 %), Германия (9,4 %), Китай (8,7 %), Кроме того, в 22 странах уже созданы национальные ассоциации по аддитивным технологиям, объединен­ные в альянс GARPA.

Главная тенденция аддитивного производства - переход от создания про­тотипов изделий к производству готовых изделий - сохраняется, при этом ос­новными критериями широкого использования в промышленности по-преж­нему являются качество изделий (в широком понимании - не хуже, чем при традиционном производстве) и скорость их изготовления.