Метод SLM – широкие возможности для производителей

Компания «Металл-Спринт» оказывает услуги по конструированию и производству металлических деталей произвольной формы методом селективного лазерного плавления (SLM). Эта инновационная технология открывает перед современными производителями широкие возможности, поскольку позволяет создавать разные по форме и структуре изделия высокой точности и плотности, существенно снижая их вес. SLM-машины призваны решать сложные задачи в металлообработке, на авиакосмических, энергетических, нефтегазовых, машиностроительных производствах, а также в медицине и ювелирном деле. Об итогах 2023 г., новостях предприятия и перспективах его развития в ближайшем будущем рассказал генеральный директор Арсений Ульченков. 

В 2022 г. вы давали интервью нашему изданию. Что изменилось в деятельности компании за этот период?

За прошедший год значительно увеличилось количество клиентов. Расширился штат компетентных сотрудников и ассортимент материалов, которые мы используем в работе. Оборот компании вырос в три раза. «Металл-Спринт» продолжает и, надеюсь, будет продолжать активно развиваться, чтобы и дальше соответствовать ожиданиям наших заказчиков и добиваться высоких финансовых результатов. 

Вы используете машины производства SLM Solutions. В 2021 г. эта компания ушла с российского рынка. Как удается решать проблемы, связанные с уходом?

Действительно, мы по-прежнему в основном применяем принтеры производства SLM Solutions, ведь эта компания является ведущим разработчиком технологий металлического аддитивного производства.

Для начала маленький экскурс в историю наших отношений и некоторые базовые сведения о предприятии. Основное направление деятельности SLM Solutions – разработка, сборка и продажа оборудования и интегрированных системных решений в области селективного лазерного плавления. Мы начали с сотрудничать с компанией, поскольку SLM (для краткости иногда будем их так называть) находилась в активном поиске партнера в России, на базе которого смогла бы организовать демонстрационный центр. Благодаря этой заинтересованности мы смогли приобрести машины с существенной скидкой. В свою очередь, SLM Solutions получила возможность привести потенциальных покупателей в современный и хорошо оборудованный демонстрационный центр в России. Перед его открытием мы совершили несколько визитов в Германию, где нам удалось посетить не только сам завод SLM, но и ряд компаний, применяющих принтеры SLM. Наши первые операторы проходили обучение сначала у наших партнеров в Самаре, а затем – в Германии, в городе Любеке, где располагается головной офис SLM Solutions.

После ухода SLM из России все российские компании, у которых были машины их производства, объединились и создали пул владельцев техники SLM. Представителями данного объединения было решено организовать сервис на базе нашей компании. Сейчас в штате «Металл-Спринт» работает специалист, который как раз отвечает за этот процесс. Кроме того, у нашего предприятия имеются необходимые инструменты, а также налажено производство расходных материалов и наиболее востребованных запчастей. Можно сказать, мы сейчас достаточно успешно справляемся с ситуацией. На какие-то более старые машины, конечно, запчасти найти труднее, но в целом нам удается решать возникающие трудности. Мы стараемся обслуживать все имеющееся в наличии оборудование настолько хорошо, насколько это возможно. 

С момента изобретения метод селективного лазерного плавления стремительно развивался. По-прежнему ли он так эффективен в изготовлении деталей?

Это самый распространенный метод ЗD-печати металлом. Используя порошки из стали, титана, алюминия и других материалов, можно изготовить геометрически сложные изделия, детали машин и двигателей для промышленности. За время, прошедшее с момента его изобретения (1995 г.), метод развивался стремительно. Первые машины, даже сделанные компаниями, имевшими достаточно значительный задел в применении этой технологии, не отличались высоким качеством металла – что поначалу негативно влияло на отношение к методу со стороны технологов и конструкторов ответственных производств. Однако в настоящий момент технологии улучшились до такой степени, что, согласно проведенным нашими партнерами испытаниям, детали, изготовленные по технологии SLM, как правило, существенно превосходят по прочности продукцию, произведенную другими методами – будь то литье, ковка, фрезерование, токарная или слесарная обработка, или их произвольная комбинация. При этом необходимо подчеркнуть, что некоторые детали вообще возможно изготовить за разумное время только методом SLM. Традиционными способами сложное изделие производят в течение месяцев, а с 3D-печатью его можно создать за несколько часов. После изготовления часто не нужна дополнительная механическая обработка. Еще одно преимущество такой технологии – малоотходное производство. Также, в отличие от классического производства, SLM-метод характеризуется отсутствием швов и сварных соединений.

К сожалению, к недостаткам метода относится довольно высокая цена, поэтому его стараются использовать для изготовления деталей, которые делать другими способами или еще дороже, или значительно дольше, или совсем невозможно. 

Могли бы вы привести примеры проектов, над которыми работали в прошлом году?

Недавно к нам обратился один клиент, для которого требовалось изготовить набор кронштейнов и добиться при этом максимального снижения их веса. Нам это удалось – кронштейны стали легче примерно на 40%. И этот случай как раз является доказательством того, что современные технологии выгодны заказчику, поскольку он меньше платит за детали, которые получаются более легкими и прочными. Многие думают, что это невозможно, однако мы доказываем своей работой обратное.

Компания также успешно решает задачи импортозамещения. Это особенно актуально на фоне санкций, введенных в отношении Российской Федерации. Вот один из примеров – наш давний клиент из города на юге России (раньше мы делали для него корпус медицинского прибора) попросил нас изготовить шестерни для сервоприводов. Разумеется, у нас был опыт производства шестеренок разных размеров, от 5 мм до 240 мм – из стали, алюминия, титана, и даже из инконеля. Но в этом случае была одна загвоздка – величина нагрузки на зуб зашкаливала: 200 кг для шестеренки диаметром 60 мм. Выбрали материал – 17-4PH, немецкая мартенситностареющая сталь, и оперативно изготовили заказ. Шестерни успешно работают и держат нагрузку. Вместо примерно 200 тыс. руб. на замену сервопривода (который сейчас к тому же трудно найти), клиент затратил всего 20 тыс. руб.

Также был случай, когда к нам обратился клиент из аграрного холдинга, действующего в одной из соседних с Московской областей. Мощный и дорогостоящий трактор, который был приобретен за рубежом, простаивал уже несколько дней. Дело было в том, что сломалась совсем незначительная деталь, из-за которой машина не функционировала. Мы выполнили изделие из стандартного для аддитивных технологий алюминиевого сплава, РС-300 (е AlSi10Mg). Клиент связался с нами в понедельник, а уже во вторник его заказ был выполнен. 

Нашим методом можно изготовить практически любую деталь. Правда, в некоторых случаях мы можем предложить изменить, например, форму сечения внутренних каналов. Основные ограничения связаны с размерами камеры построения, а также с ориентацией заказчика на стоимость деталей, сделанных по технологиям массового производства – литье, штамповка и т.п. Понятно, что массивные детали, особенно когда заказчик категорически отказывается их облегчать, обходятся достаточно дорого. Это банальная вещь, но чтобы детали обходились дешевле, нужно следовать рекомендациям специалистов по аддитивным технологиям – они подскажут, как облегчить деталь, оставаясь в рамках требований к ее прочности. 

В чем преимущества сотрудничества с вами?

«Металл-Спринт» выполняет заказы оперативнее многих компаний, представленных на рынке. Буквально час назад со мной связался заказчик и попросил изготовить пять дополнительных деталей. И уже через 1,5 часа они будут отправлены в печать. А завтра или послезавтра мы сможем поставить их нашему клиенту. В компании прилагают усилия для того, чтобы работать быстро и удовлетворять любые потребности тех, кто к нам обращается. А оперативность преимущественно связна с тем, что мы стараемся оптимизировать различные процессы. Именно поэтому наши услуги пользуются высоким спросом. 

Из каких регионов к вам в основном обращаются?

Наибольшее количество обращений поступает из Москвы и Санкт-Петербурга (хотя, поскольку основной поток приходит от агрегаторов, не всегда можно выделить, куда именно ушла та или иная деталь). Но есть заказчики и из Тулы, из Коврова, из Самары, из Перми, Ростова-на-Дону, Краснодара, Волгограда, Омска, Воронежа, Калуги, Смоленска, Новосибирска, Луховиц, Красногорска, Тюмени. Часть изготовленных компанией деталей уходит и за границу. 

Для изготовления каких деталей метод селективного лазерного плавления применяется чаще всего?

Изначально мы выстраивали нашу компанию так, чтобы заказы распределялись равномерно. Но пока все равно у нас есть один-два крупных клиента, которые выделяются на фоне остальных. Поэтому отметить какое-то конкретное наименование детали или даже конкретную отрасль трудно. Если смотреть на наших заказчиков, можно сделать вывод, что они приходят из самых разных секторов. Общих характеристик у них немного: кому-то требуются детали сложной формы, другим – из специальных сплавов или очень легкие, но прочные. Кто-то заказывает индивидуализацию, а кто кто-то стремится к элегантности или к упрощению конструкции и уменьшению количества деталей.

В целом селективное лазерное плавление металлических порошков находит достойное применение в различных отраслях промышленности. Ему нет аналогов в процессах, требующих повышенной скорости воспроизведения в комплексе с хорошим качеством. Оно, как уже отмечалось, оптимально подходит для печати высокопрочных изделий плотной структуры и сложной пространственной конфигурации, с перфорацией, внутренними каналами.
Такие особенности позволили использовать SLM-печать на машиностроительных производствах, в автомобильной, аэрокосмической промышленности, энергетической отрасли, приборостроении, медицине. В частности, данная технология повсеместно применяется во многих мировых клиниках в процессе изготовления индивидуальных прочных и легких имплантатов, в точности повторяющих анатомическую форму. Также SLM-печать используют в вузах, инженерных отделах, научно-исследовательских лабораториях и пр. 

Что могли бы рассказать о сотрудниках, которые работают на предприятии?

У нас довольно молодой коллектив. В основном в компании трудятся специалисты в возрасте от 22 до 35 лет. Мы стремимся к тому, чтобы все наши работники, особенно те, кто пришли к нам после колледжей, получали высшее образование.  Хотим, чтобы они оставались в нашей компании не потому, что им больше некуда устроиться, а потому, что им интересно работать в «Металл-Спринт». Сейчас на рынке действительно наблюдается кадровый дефицит, многим предприятиям не хватает квалифицированных специалистов. Однако нам удается решать эту проблему – мы готовы брать людей без опыта и обучать их самостоятельно, поскольку наше предприятие небольшое и более гибкое в вопросе рекрутинга. 

Какие изменения происходят в вашем сегменте рынка?

Если говорить про SLM (а именно этот метод, как я уже упоминал, наиболее распространен в настоящий момент), необходимо отметить, что технология в какой-то степени «коммодитизировалась» – перестала быть привязанной к определенным брендам. В том же Китае начали производить 3D-принтеры, в том числе и большого размера, определенные успехи есть и у российских производителей (а также у польских, словацких, итальянских и т.д.).

Многие компании, выпускающие SLM-машины, начали разрабатывать режимы и программы, позволяющие уменьшить количество поддержек (хотя, надо признать, сделать это бывает достаточно сложно).

Если же говорить более широко – о 3D-печати металлами – то данный сегмент продолжает бурно развиваться, преимуществено за счет активного роста основного сегмента (SLM). При этом другие методы тоже демонстрируют существенный рост, да и появление новых технологий сказывается на общем ландшафте. 

Как видите развитие компании в ближайшее время?

Перспективы развития 3D-печати крайне позитивны. Участники рынка уверены в значительном росте популярности данной технологии в будущем. Это касается буквально всего – появляются новые методы, новые машины, новые применения.

Наша компания сейчас находится в процессе приобретения двух принтеров – один из них большего размера, другой меньшего. Нам должны их поставить из Китая в ближайшее время. Что касается других технологий, то пока мы не сделали окончательный выбор, но внимательно изучаем различные опции и тенденции.

В частности, я считаю, что весьма перспективными будут направления проволочной наплавки (как дуговой, так и лазерной и – с некоторыми оговорками – электронно-лучевой). Достаточно интересны байндер-джеттинг, а также печать металлонаполненными полимерами.