Распечатаем и Барби, и цилиндры для Форда

Так называемая аддитивная технология изготовления позволяет создавать объекты последовательным нанесением слоев из требуемого материала, что сказывается на времени выпуска изделий.

Дешевле, быстрее и экономичнее

В отличие от традиционных методов, где полученные заготовки подвергаются резке и сверлению и, как следствие,  имеют место отходы производства, 3-D печать позволяет сотрудникам создавать объекты на компьютере и распечатывать их из пластика, металла или композитных материалов.

"Он позволяет нам быть более продуктивными, эффективными и применять инновационные решения при разработке", говорит Скотт Гудмен, вице-президент по разработке продуктов для глобального рынка компании Mattel Inc.

Цены на услуги 3-D печати невысоки, потому что исходные материалы - металлы, пластик и композиты - являются более дешевыми по сравнению с традиционными материалами для производства. Аналитик Пит Базильер из Gartner Inc. предсказывает, что по мере увеличения спроса на объемную печать, стоимость исходных материалов будет снижаться.

По данным исследовательской фирмы Wohlers Associates Inc., в 2011 темпы роста рынка составил 29.4%. Ожидается, что глобальный доход от 3-D печати составит к 2015 году $3.7 миллиарда, в прошлом году эта цифра равнялась $2.2 миллиарда.

Далее о том, как три компании используют 3-D печать и насколько значительным может быть ее применение в их бизнесе.

Ford Motor

Производитель авто видит будущее в том, что клиенты  сами будут печатать запасные части. Теоретически, клиент сможет зарегистрироваться онлайн, сосканировать штриховой код или инструкцию о том, как произвести печать, и на локальном принтере через несколько часов или минут получить требуемую деталь.

В настоящее время компания использует 3-D печать для получения деталей, которые используются в испытаниях авто. Эти детали фирма выпускает с 1980-х. В техническом центре Beech Daly в Дирборне, штат Мичиган, инженеры Ford использует такие детали в автомобилях промышленной серии. Стоимость оборудования для производства прототипов головок цилиндров, тормозных дисков, задних полуосей может обойтись больше миллиона долларов, говорит Пол Сузалла, руководитель подразделения по ускоренной разработке.

Использование 3-D принтера экономит для компании в среднем около месяца на создание прототипа головки цилиндров двигателя семейства EcoBoost, разработанного, чтобы получить более эффективный расход топлива. Это сложная деталь, содержащая множество каналов, желобов, проходов для управления потоками воздуха и топлива.

Сузалла говорит, что традиционный метод отливки требует разработки форм из песка, а также инструмента для обработки прессформ, и занимает от четырех до пяти месяцев.

С помощью 3-D печати инженеры могут спроектировать форму для заливки за три месяца, минуя трудоемкий процесс обработки отливок. Инженеры также могут напечатать несколько вариантов головок цилиндров сразу, что позволяет им тестировать несколько прототипов для выбора оптимального экземпляра для последующего производства.

General Electric

В ближайшие годы пассажирские авиалайнеры будут иметь в наличии детали, полученные с помощью объемного принтера. Авиационное подразделение GE печатает топливные жоклеры и другие детали для система сгорания реактивного двигателя, создаваемого CFM International, совместным предприятием GE и французской Snecma SA. Ожидается, что к 2016 году реактивный двигатель LEAP будет пригоден для коммерческих полетов на разрабатываемых сейчас Boeing 737 MAX и Airbus A320neo.

Марк Литтл, вице-президент и директор исследовательской группы GE, говорит, что создание реактивного двигателя путем наплавления слой за слоем металлических порошков будет более точным, чем традиционные методы производства. GE утверждает, процесс технически более эффективен и сможет сэкономить компании в будущем значительные средства. Компания отказалась комментировать возможную потенциальную экономию.

"Мы можем изготовить эти детали таким образом, чтобы каналы охлаждения были более эффективны, чем прежде. Это было недостижимо при обычном изготовлении",

говорит Литтл.

GE также экспериментирует с объемной печатью в разработке медицинского оборудования - ультразвукового излучателя. Устройство помещается на теле пациента во время осмотра и получает и передает сигналы, позволяющие создать эхоизображение. Традиционные методы требуют часов обработки полученных шаблонов вблизи исследуемого органа.

Исследователи в GE говорят, что 3-D печати может помочь сократить расходы на производство определенных частей зонда на 30%.

Mattel

Производитель игрушек использовал ранее прототипы из воска и глины, прежде чем начать серийное производство из пластмассы. Сегодня, инженеры Mattel используют 3-D принтер для создания практически любого типа игрушек, включая популярные бренды такие, как Barbie, Max Steel, автомодели Hot Wheels и даже Monster High.

Тем не менее, производитель игрушек предоставляет программное обеспечение, позволяющее потребителям самостоятельно распечатать собственные игрушки на недорогих 3-D принтерах.

Представитель компании заявил, что фирма не может гарантировать, что распечатанные потребителями игрушки, будут безопасны для детей, но "это тема, с которой столкнется вся игрушечная отрасль" по мере использования 3-D принтера в домашних условиях.