Трехмерная печать: нынешнее состояние и перспективы

В ставшем уже культовым сериале «Звездный путь» впервые были показаны небольшие устройства под названием репликаторы, которые могли создавать любые объекты буквально из воздуха. 3д принтеры, безусловно, стали попыткой воплощения в реальную жизнь фантастического репликатора. Пока ещё им не подвластна печать любых объектов «из ничего», но быстрое прототипирование бытовых мелочей вроде чашек и ложек уже вполне по силам.

Более того, современные аппараты позволяют печатать не только мелкие потребительские товары из пластика, но и авиационные  элементы, стоматологические протезы.

Эти возможности трехмерных принтеров делают их одной из наиболее перспективных и инвестируемых отраслей. В этом году в развитие трехмерных технологий уже было вложено $1,5 млрд., это на 15% больше, чем в 2011 году. Прогнозируется дальнейший ежегодный рост капиталовложений на 16%, что к 2020 году уже составит 5 млрд. в год. Неудивительно, что акции главенствующих компаний отрасли – 3D Systems  и Stratasys раскупаются с огромной скоростью.

 История развития трехмерных принтеров берёт свое начало в конце восьмидесятых годов прошлого века. С этого времен технологии шагнули далеко вперёд, качество устройств улучшилось, оборудование стало доступнее и на сегодняшний день в этой отрасли открылись новые возможности. Значительно увеличился выбор материалов, которые можно использовать в 3д принтерах, расширился ряд готовых напечатанных объектов. Так с помощью 3д принтеров было напечатано более 500 тысяч зубных протезов, используемых людьми.

 Процесс производства представляет собой послойное создание твердой трехмерной модели за счет сопряжения материалов. Такой метод позволяет печатать детали, которые сложно или невозможно было бы создать другим способом.

 Трехмерные технологии широко используются в архитектуре, дизайне, производстве потребительских товаров, автомобильной и авиационной промышленности, медицине. К примеру, в медицине трехмерная печать используется при создании моделей необходимых для отработки тяжёлых  хирургических операций.

 Бесспорно, что работа на достаточно сложных аппаратах, обеспечивающих быстрое прототипирование авиационных деталей или медицинского оборудования недоступна простому пользователю. Поэтому в последнее годы ведутся крупные разработки по созданию домашних 3д принтеров. Сейчас уже появились в продаже компактные и относительно недорогие устройства, доступные рядовым потребителям, их ценовой диапазон колеблется в пределах одной-двух тысяч долларов. За прошлый год уже продано около двадцати трех тысяч трехмерных принтеров стоимостью ниже 5 тысяч долларов. Недавно компанией 3D Systems был представлен новый образец с названием Cube 3d home  printer стоимостью 1300 долларов и возможностью печати объектов размером не превышающих куб площадью 14 см3.

До последнего времени продажи принтеров имели неустойчивый, циклический характер: спокойные продажи 2008 года сменились настоящим падением 2009 года и активным ростом в последующие. Годы «простоя» предоставили возможность для консолидации отрасли. Так 3D Systems начиная с конца 2009 года купила более двадцати компаний, в том числе такие крупные как Vidar Systems и Z Corp за 135, 5 млн. Также ожидается крупное слияние предстоит Stratasys и израильского Objet. Но если трехмерные технологии продолжат успешное развитие, то сами крупные компании вроде 3D Systems и Stratasys могут оказаться под угрозой поглощения крупными промышленными корпорациями, которые увидят, что быстрое прототипирование способно предоставить реальное конкурентное преимущество за счёт сокращения времени на внедрение новой продукции и создания уникальных объектов в единичном экземпляре. Уже сейчас заметен интерес к трехмерным технологиям таких гигантов как Stratasys и Hewlett- Packard.

На данный момент основным препятствием для массового производства на 3д принтерах является ограниченный выбор материалов для печати. Если обычная промышленность располагает тысячами видов металлов, пластмасс, красок и других материалов, то трехмерная печать обладает всего несколькими сотнями видов. Причём стоимость материалов для трехмерной печати достаточно высока, она вполне сравнима (а порой и превышает) со стоимостью материалов в традиционных отраслях. Именно поэтому инвесторы пока осторожно вкладывают деньги в трехмерные технологии, опасаясь, что ажиотаж СМИ возле 3д принтеров может на поверку оказаться просто «мыльным пузырём».