В Новосибирске начали печатать металл из газа
Новосибирские ученые разработали технологию 3D-печати металлических изделий из газа. Предполагается, что новая технология заменит привычное производство из металлического порошка.
3D-печать по-новому
Исследователями Института теплофизики СО РАН (Новосибирск) создана прототипная технология аддитивного (3D) производства металлических изделий, где металл выводится из газовой фазы, а не из привычного металлического порошка. Технология позволяет обойти ограничения традиционных порошковых методов 3D-печати металлов: в частности, устранить саму потребность в порошках, улучшить чистоту материала, повысить точность и, вероятно, снизить себестоимость. Специалистами уже показаны образцы из меди с использованием маломощного лазера и газовых прекурсоров.
Пока проект не выходит за рамки лабораторного прототипа и опытных образцов. Но есть все основания предполагать, что в обозримом будущем технология начнет применяться и непосредственно в промышленности. И тогда произойдет сразу несколько знаковых событий: во-первых, снизится зависимость от зарубежных металлических порошков и соответствующего оборудования, во-вторых, такое импортозамещение позволит использовать собственные технологии во многих критически важных отраслях: аэрокосмос, атомная индустрия, нефтегазовое машиностроение. А в перспективе не исключены интеграции с цифровыми производственными активами.
Излишне говорить, что конкурентоспособная промышленность – это не только повышение качества самого товара и снижение материальных и временных затрат на его производство, но и появление новых рабочих мест, причем в высокотехнологичной сфере. Бизнес получит новое поле для развития – создание новых производственных модулей 3D-печати металлов внутри России. И очень возможно, что данное направление окажется весьма привлекательным для инвесторов. Кроме того, будут появляться новые стартапы и технопарки.
Уникальное направление
Технология газофазной 3D-печати металлов открывает путь к более гибкому и точному аддитивному производству сложных металлических частей. Особенно эта технология актуальна там, где размеры, формы и сплавы нельзя легко реализовать через традиционные литейные или порошковые методы.
Если технология перейдёт из лаборатории в промышленную стадию, можно будет создавать отечественные установки 3D-печати металлов, сокращая зависимость от импортных порошков и принтеров. Благодаря этому Россия сможет производить собственные высокоточные металлические компоненты для атомной и аэрокосмической техники, а также сложные, оптимизированные по массе и материалу детали с внутренней структурой для машиностроения и нефтегазового оборудования. Будет развиваться мелкосерийное производство с высокой степенью индивидуализации.
Для этого новой технологии предстоит пройти через множество этапов: масштабирование, контроль свойств получающегося металла, обеспечение стабильного качества готовых изделий. А помимо этого, необходимо создать само оборудование и локализовать его производство, разработать нормативы и стандарты аддитивного производства металлов. Однако, пройдя через все эти этапы, отрасль получит уникальное направление промышленности, которое поможет создавать высокотехнологичную продукцию своими силами.
Новая реальность
Аддитивное производство металлов получает все большее распространение как передовая технология. Так, в 2021 г. специалисты НИТУ МИСиС создали 3D-принтер для печати разными видами металлов. А 2024 год ознаменовался сразу двумя значимыми событиями в этой сфере. В ФИЦ Институт катализа СО РАН разработали технологию 3D-печати блочных катализаторов из оксида алюминия для нефтехимии. А ученые из подразделения НИИ НПО «ЛУЧ» (дочерняя организация в структуре Росатома) создали опытный 3D-принтер для тугоплавких металлов. Теперь же разработки появились и в Новосибирске.
В зарубежных странах также развивается аддитивное производство, совершенствуется контроль за его качеством. 3D-печать металла из технологии будущего стремительно становится повседневной реальностью.
Часть экосистемы
Разработка газофазной 3D-печати металлов – важный технологический шаг для России, особенно с учётом задач импортозамещения и усиления технологической независимости. Но самый важный этап разработки – переход от прототипа к промышленному внедрению. Именно в этот период будет определяться реальная эффективность и конкурентоспособность.
Вероятнее всего, в ближайшие 2-3 года могут появиться пилотные производства, ориентированные на применение этой технологии в таких отраслях, как космос, нефтегазовая и атомная сферы. В более отдаленной перспективе технология может распространиться шире, перейти в сегмент серийного производства и стать частью цифровой производственной экосистемы. А если Россия сумеет локализовать не только технологию, но и оборудование, материалы, сертификацию — это даст существенный конкурентный эффект и усилит экспортные возможности в аддитивной металлообработке.
