Анизопринт продемонстрирует первый российский 3D-принтер для печати непрерывными армирующими волокнами

Российская компания «Анизопринт» готовится вывести на рынок первый серийный отечественный FDM 3D-принтер, спроектированный специально для 3D-печати термопластами, армированными непрерывными волокнами. Пока что в мире существует только одно предприятие, предлагающее аналогичную технологию – американская компания MarkForged.

Компания «Анизопринт» под руководством Федора Антонова является резидентом кластера передовых производственных, ядерных и космических технологий фонда «Сколково». Уже несколько лет предприятие работает над технологией 3D-печати деталей из прочных композитов, объединяя методику послойного наплавления прутка (FDM) с укладкой непрерывных армирующих волокон. Первый аппарат собственной разработки получил название Anisoprint Composer A4 и вскоре будет продемонстрирован широкой публике на всемирно известной отраслевой выставке Formnext.

Название компания получила не случайно. Определением термина «изотропия» служит одинаковость физических свойств во всех направлениях, то есть то, к чему стремятся практически все производители 3D-принтеров. Дело в том, что послойно выращиваемые детали неизбежно обладают пониженными механическими характеристиками на стыке слоев, а это отличает их от литых аналогов, причем далеко не в лучшую сторону. Пока инженеры по всему миру ломают голову над этой проблемой, изобретая технологии непрерывной стереолитографической печати, пятиосевого наплавления прутка и так далее, команда Антонова решила сконцентрироваться на прямо противоположном свойстве, то есть анизотропии, направленно улучшая физико-механические характеристики изделий за счет армирующих наполнителей.

«Печать производится не просто композитом, а пластиком, армированным непрерывными волокнами. Именно непрерывность и направленность волокон придает материалу уникальную прочность и жесткость. Принято считать, что направленный характер свойств, или, по-научному, анизотропия, является недостатком такого рода материалов, однако мы убеждены, что эта особенность – их ключевое достоинство. Во-первых, благодаря тому что в материале есть «особенные» направления, мы как бы фокусируем все его свойства именно в этих направлениях, и можем выбирать их сами, исходя из действующих на конструкцию нагрузок. Во-вторых, неоднородность внутренней структуры композита представляет практически неограниченные возможности для оптимизации: теперь мы можем создавать действительно оптимальные конструкции, в которых не будет ничего лишнего. И, наконец, в-третьих, локально изменяя объемное содержание волокон и их направление, мы можем проектировать адаптивные конструкции, подбирая местную жесткость таким образом, чтобы заданным нагрузкам соответствовали желаемые деформации», – поясняет генеральный директор Федор Антонов.

Аналогичные 3D-принтеры уже существуют за рубежом, хотя значительных успехов пока добилась только американская компания MarkForged под руководством Грега Марка, предлагающая целую линейку специализированных аппаратов. Как и в случае с «Анизопринт», упор делается на 3D-печать армированными композитами. Линейка MarkForged основана на единой платформе, а потому пользователи имеют возможность переходить от одной модели к другой за счет апгрейдов. Самые простые конфигурации оснащаются износостойкими головками для печати полимерными филаментами с наполнителями из рубленых волокон, аналогичными представленному недавно композитному материалу Aerotex от российской компании Filamentarno, а более продвинутые позволяют укладывать непрерывные волокна. Как правило, в качестве базового материала используется нейлон, армируемый углеродными, стеклопластиковыми или параарамидными (кевларовыми) нитями. За счет таких добавок многократно возрастает прочность готовых изделий. Разработчики из «Анизопринт» уверяют, что добавление армирующих волокон повышает прочность и жесткость пластика в 15-20 раз, позволяя достигать уровней прочности авиационных алюминиевых сплавов.

«Анизопринт» намеревается вывести на рынок три варианта фирменного 3D-принтера, отличающиеся площадью рабочей зоны – A4 (297x210 мм), А3 (420x297 мм) и А2 (597x420 мм). В качестве основного материала можно будет использовать не только нейлон, но и любые подходящие термопласты. Кроме того, 3D-принтеры и расходные материалы планируется предлагать значительно дешевле американских аналогов. Стоимость варианта A4 оценивается в €4 900 евро, а А2 – в €8 900. Для сравнения, Markforged Mark 2 c областью печати 320x132x154 мм оценивается в $13 500, а флагманский Mark X7 с рабочей зоной 330x270x200 мм и лазерным датчиком контроля качества, печатающий угленаполненным филаментом Onyx с дополнительным армированием непрерывным стекло- или углеволокном, обойдется уже в $67 000. Как сообщает Антонов, расходные материалы «Анизопринт» будут дешевле предложений от MarkForged примерно в три раза. Официальная презентация 3D-принтера Anisoprint Composer A4 состоится 14-17 ноября на отраслевой выставке Formnext во Франкфурте-на-Майне. А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.