Компания International Data Corporation (IDC) сделала прогноз по мировому рынку технологий 3D-печати на текущий год.

Данные IDC учитывают затраты на оборудование для 3D-печати, расходные материалы, сопутствующее программное обеспечение, а также расходы, связанные с различными сервисами.

По оценкам, в 2018 году объём мирового рынка 3D-печати составил около $11,4 млрд. В нынешнем году ожидается рост на уровне 21,2 %. В результате, объём отрасли в денежном выражении достигнет $13,8 млрд.

Затраты в сегменте оборудования для 3D-печати, по мнению экспертов IDC, в текущем году составят $5,3 млрд. Ещё приблизительно $4,2 млрд придётся на расходные материалы. Сервисы принесут $3,8 млрд, а сопутствующее программное обеспечение — примерно $0,5 млрд.

С географической точки зрения крупнейшим рынком 3D-печати по итогам 2019 года станут Соединённые Штаты с результатом около $5,0 млрд. Далее расположатся Западная Европа ($3,6 млрд) и Китай (почти $2,0 млрд).

К 2022 году, полагает IDC, объём мирового рынка 3D-печати достигнет $22,7 млрд. В этот период показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) составит 19,1 %. 

Конструкторская документация российских ракетных двигателей будет выполняться в виде электронных 3D-моделей, а не на бумажных чертежах.

Об инициативе рассказали участники заседания Совета главных конструкторов по направлению ракетного двигателестроения госкорпорации Роскосмос.

Роскосмос

Сообщается, что первыми двигателями, конструкторская документация которых будет доступна в формате 3D-модели, станут РД-171МВ (первая ступень ракеты «Союз-5») и РД-0124МС (вторая ступень «Союз-5»). Отказ от бумажной документации позволит оптимизировать рабочий процесс, снизить затраты и ускорить обмен информацией между различными структурами космической отрасли России.

Отмечается, что в ближайшее время будет завершено изготовление динамического макета РД-171МВ, который отправится заказчику.

НПО Энергомаш

Напомним, что «Союз-5» — это двухступенчатая ракета с последовательным расположением ступеней. Масса выводимой полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту с космодрома Байконур составит около 18 тонн. Лётные испытания носителя начнутся в 2022 году.

В дальнейшем «Союз-5» станет основой российской сверхтяжёлой ракеты. Этот носитель планируется использовать в рамках перспективных программ по освоению Луны и Марса. 

Французская автомобилестроительная компания Bugatti обнародовала видеоролик, демонстрирующий экстремальные испытания тормозного механизма, созданного с применением технологии 3D-печати.

Об изготовлении тормозных суппортов методом 3D-печати Bugatti объявила в начале текущего года. Процесс предполагает использование специального титанового порошка, из которого послойно формируется деталь. На создание одного суппорта требуется 45 часов.

Применение технологии 3D-печати позволяет уменьшить вес суппорта на 40 % по сравнению с традиционными изделиями — с 4,9 килограмма до 2,9 килограмма. Это особенно важно, когда речь идёт о суперкарах вроде Bugatti Chiron.

Суппорт тестировался на специальном стенде с тормозным диском. В ходе испытаний диск раскручивался до скорости практически в 400 км/ч, после чего начиналось торможение.

На видео видно, как диск раскаляется докрасна, испуская фонтаны искр. Температура в этот момент превышает 1000 градусов Цельсия. Удивительно, но напечатанная на 3D-принтере деталь справилась с этими экстремальными нагрузками.

В перспективе тормозные суппорты нового типа планируется использовать на автомобилях премиум-класса. 

Концерн Volkswagen объявил об открытии инновационного центра 3D-печати, который в перспективе позволит изготавливать сложные автомобильные компоненты и детали.

Центр расположился в Вольфсбурге (земля Нижняя Саксония, Германия). Его площадь составляет 3100 м². Здесь инструментальщики, планировщики и исследователи разрабатывают новые продукты и процессы.

Специалисты Volkswagen используют 3D-принтеры нового поколения, разработанные в сотрудничестве с американской компанией HP. В основе этих установок лежит технология печати с распылением связующего вещества, которая дополняет существующий процесс селективного лазерного сплавления. Применение распыления связующего вещества не только упрощает процесс трёхмерной печати из металла, но и делает его гораздо более быстрым.

Технология 3D-печати помогает в изготовлении прототипов. Но уже в течение ближайших двух–трёх лет концерн Volkswagen может начать внедрение методики при производстве серийных деталей.

«Мы создали инновационный центр, который в будущем будет иметь огромное стратегическое значение для Volkswagen», — говорит автопроизводитель.

В перспективе передовые 3D-принтеры планируется устанавливать непосредственно на сборочном конвейере. 

Компания Huawei близка к выпуску необычного смартфона, способного делать трёхмерные фотографии. Об этом сообщает ресурс Bloomberg, ссылаясь на информацию, полученную от осведомлённых лиц.

Фотографии Bloomberg

Новинка разрабатывается по проекту с кодовым именем Princeton. Известно, что устройство получит датчики Sony, способные с высокой точностью измерять расстояние до объектов.

Речь идёт о так называемой времяпролётной камере (ToF, time-of-flight), которая может использоваться для определения глубины сцены. Принцип работы ToF-камеры заключается в измерении времени движения света от источника до объекта и отражённого света до специального датчика.

Система Huawei под названием 3D Camera позволит пользователям получать трёхмерные изображения в реальном времени, формировать 3D-модели различных объектов и обмениваться ими друг с другом.

Кроме того, как отмечается, технология откроет новые возможности для разработчиков приложений дополненной реальности (AR). Наконец, система позволит реализовать в смартфонах новые функции жестового управления.

Анонс нового смартфона Huawei якобы состоится уже в текущем месяце, а в продажу он поступит в течение нескольких недель. 

Корпорация Intel анонсировала устройство RealSense Depth Camera D435i — 3D-камеру нового поколения, которая, как ожидается, найдёт применение в самых разных областях.

Камера получила усовершенствованный инерционный измерительный блок (Inertial Measurement Unit, IMU), благодаря которому разработчики смогут создавать решения с развитыми функциями определения глубины сцены и отслеживания движений.

Новинка, как отмечается, предоставляет средства отслеживания с шестью степенями свободы (6DoF). В частности, могут распознаваться жесты, отслеживаться ориентация, повороты и перемещения объектов.

Устройство содержит пару 3D-датчиков, датчик RGB и инфракрасный проектор. Выходное разрешение 3D-данных составляет до 1280 × 720 точек, скорость потока — до 90 кадров в секунду. Разрешение RGB-сенсора равно 1920 × 1080 пикселей (30 кадров в секунду).

Габариты составляют 90 × 25 × 25 мм. Предусмотрен симметричный коннектор USB 3.0 Type-C.

Камера RealSense Depth Camera D435i может применяться внутри помещений и на открытых пространствах. Ожидается, что новинка будет использоваться в таких областях, как беспилотные летательные аппараты, робототехника, игровые системы, платформы виртуальной и дополненной реальности и пр.

Приобрести камеру можно будет по ориентировочной цене 200 долларов США. 

На Международную космическую станцию (МКС) планируется доставить дублирующий комплект аппаратуры для проведения уникального эксперимента по проекту «Магнитный 3D-биопринтер». Об этом сообщает сетевое издание «РИА Новости».

Фотографии РКК «Энергия» / Роскосмос

Речь идёт об установке «Орган.Авт», созданной компанией «3D Биопринтинг Солюшенс». Это устройство планировалось доставить на МКС на борту пилотируемого корабля «Союз МС-10». Увы, при запуске аппарата произошла авария. В результате сработала система экстренного спасения, и корабль с экипажем совершил посадку в Казахстане. Биопринтер при этом был утерян.

Как теперь рассказали в компании «3D Биопринтинг Солюшенс», на МКС планируется отправить новый комплект аппаратуры для проведения уникального эксперимента. Его доставка, по всей видимости, будет осуществлена на борту грузового корабля «Прогресс». При этом нынешний экипаж МКС сможет дистанционно пройти курс обучения для выполнения необходимых опытов.

Добавим, что 3D-биопринтер не имеет движущихся частей. Процесс выращивания материала происходит не аддитивно, то есть послойно, а с использованием «формативного» принципа, когда образец растёт в сильном магнитном поле в условиях микрогравитации.

Система спроектирована для выращивания тканей, а впоследствии — органов. Устройство может быть использовано для изучения влияния факторов космического пространства на живые объекты во время длительных полётов.

На первом этапе исследователи намерены получить образцы размером в 2–3 мм: планируется, что это будет хрящевая ткань человека и щитовидная железа грызуна. 

Российский рынок аддитивных технологий демонстрирует рост в среднем на 20 % в год. Об этом было объявлено в ходе заседания координационного совета госкорпорации Роскосмос, проведённого НИТУ «МИСиС» и Институтом лёгких материалов и технологий (ИЛМиТ).

НИТУ «МИСиС»

Речь идёт о системах 3D-печати. Эти технологии быстро набирают популярность в нашей стране. Отмечается, что за последние несколько лет в России произошёл значительный скачок в развитии аддитивных технологий, в том числе в области разработки новых материалов, создания отечественного оборудования и формирования нормативной базы.

Системы 3D-печати предоставляют ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами производства. В частности, значительно ускоряется процесс создания прототипов. Кроме того, появляется возможность сокращения деталей в конечном изделии при одновременном снижении его стоимости.

НИТУ «МИСиС»

Объём рынка аддитивных технологий в России в 2017 году, по оценкам, составил 5,3 млрд рублей. В 2018-м, согласно прогнозам экспертов, этот показатель превысит 6 млрд рублей.

По прогнозам аналитиков, к 2025 году аддитивные технологии вытеснят традиционные при изготовлении 25 % деталей в авиакосмической отрасли и до 50 % деталей, получаемых точной штамповкой в высокотехнологичных отраслях машиностроения. 

К саммиту European Imaging & Sensors Summit 2018, который прошёл во французском Гренобле с 19 по 21 сентября, швейцарский стартап ActLight подготовил два интересных анонса. Во-первых, молодая технологическая компания представила инновационную структуру динамического фотодиода (Dynamic PhotoDiodes, DPDs) с потрясающей способностью фиксировать попадание на датчик одиночного фотона. Во-вторых, на основе массива сверхчувствительных диодов создана опытная времяпролётная камера для систем определения дальности до объектов (3D-камера).

Представление экспериментальной времяпролётной камеры ActLight

Более того, разработанный ActLight динамический диод может подстраивать чувствительность для определения 2, 3, 5 и так далее фотонов. Иначе говоря, у разработки хорошие перспективы с точки зрения регулирования динамического диапазона. При этом полупроводниковый прибор использует напряжение смещение на уровне всего лишь 1,5 В и может выпускаться с использованием стандартного КМОП-техпроцесса с нормами 180 нм.

На основе разработки компания представила времяпролётную камеру, которая обещает оказаться лучше существующих. По утверждению ActLight, из-за сложности аналоговых цепей современные 3D-датчики изображений лишились возможности уменьшать размеры пикселей (фотодиодов). Фотодиод ActLight и предложенный компаний массив цепей лишён этого недостатка и размеры пикселя в камере можно сделать существенно меньше 5 мкм. Более того, предложенная структура позволяет интегрировать в одну подложку с пикселями цепи для считывания и управления массивом фотодиодом и всё это работает с предельно низким питанием, что важно, например, для такого применения, как камеры для смартфонов.

Компания Ford рассказала о новой инициативе, направленной на улучшение качества труда рабочих на сборочных линиях.

Речь идёт об использовании 3D-технологии отслеживания движений (Motion Capture). Рабочих завода по производству двигателей Ford в Валенсии одели в костюмы, подключенные к высокотехнологичной системе фиксации движений. Эти костюмы наделены 15 миниатюрными световыми маркерами, подключенными по беспроводной связи к головному устройству.

Для отслеживания движений служат четыре камеры, подобные тем, которыми оснащаются игровые консоли. Движения работника фиксируются в виде анимированного 3D-скелета с особым акцентом на движения головы, шеи, плеч и конечностей.

Полученные данные анализируются специально обученными экспертами. В результате, каждый сотрудник сборочной линии получает персональные рекомендации, помогающие ему скорректировать осанку и движения. Это повышает качество рабочего процесса и снижает нагрузку.

Система также измеряет физические характеристики сотрудника, такие как рост и длину рук. Эти параметры используются для обустройства более комфортного рабочего места.

Ford уже рассматривает возможность внедрения технологии на других европейских предприятиях. 

Естественное желание человека видеть стереоскопическое изображение на экранах мониторов и телевизоров без каких-либо очков всё ещё невозможно удовлетворить с должным качеством. Это должны сделать автостереоскопические дисплеи, принцип работы которых сводится к эффекту той или иной барьерной отсечки картинки (пикселей) для одного глаза, чтобы она не была видна другому. Отдельным направлением таких дисплеев может считаться технология светового поля, которая предполагает управление подсветкой LCD-дисплея для создания направленных лучей подсветки в зависимости от транслируемого изображения. Например, новейший 17-дюймовый автостереоскопический дисплей компании JDI имеет 69 направлений подсветки в области каждого (предположительно) пикселя.

Всё что объединяет автостереоскопические дисплеи — это массивы мельчайших стеклянных накладных линз как для тыльной части экранов, так и для фронтальной. Оказывается, выпускать подобные накладные панели довольно сложное дело. К счастью, сообщают аналитики компании IHS Markit, за последний год в производственное оборудование для выпуска массивов линз для 3D экранов произошли важные изменения, и объёмы производства таких накладных панелей выросли, что приведёт к взрывному росту выхода устройств с 3D дисплеями в 2018 году и в течение двух следующих лет. Так, в 2018 году рынок 3D панелей с линзами обещает достичь 223,5 млн штук или на 48,6 % больше, чем годом ранее. В 2019 году объёмы поставок обещают вырасти ещё на 59,1 %, а в 2020 году ещё на 22,2 %.

Ожидаемая динамика поставок панелей со стеклянными линзами для 3D мониторов (IHS Markit)

Проблема с производством массивов стеклянных линз для 3D экранов кроется в том, что для размягчения стекла и придания ему нужной формы поверхности требуется нагрев до 800 ºC. Формы и оборудование быстро выходят из строя, что ведёт к ограничению выхода продукции. По данным аналитиков, например, китайские производители постоянно испытывают дефицит 3D массивов линз, что сильно сдерживает появление на рынке устройств с автостереоскопическими дисплеями.

Ожидаемый в этом году смартфон RED с автостереоскопическим дисплеем светового поля

В конце 2017 года производители оборудования для финишной отделки массивов 3D линз додумались снизить скорость литья и увеличили время на разогрев оборудования до рабочих температур. Это уменьшило производительность оборудования, но также увеличило выход продукции без брака. Как результат, на рынке появилось больше продукции и производители 3D дисплеев смогли нарастить объёмы производства. Именно это, а также разработка новых технологий формирования массивов стеклянных линз обеспечат взрывной рост направления в ближайшие годы. К примеру, формировать массивы линз научились с помощью вакуумного напыления и вакуумной металлизации. В запасе также имеется фрезеровальная технология с помощью станков с ЧПУ, но пока она рассматривается чисто теоретически как малопроизводительная.

Государственная корпорация Ростех сообщает о том, что российские предприятия начинают использовать аддитивные технологии в опытно-конструкторских работах для создания образцов новой техники.

Речь идёт о системах 3D-печати. Трёхмерные изделия формируются послойно из расплавленной пластиковой нити. При этом полученные образцы в точности повторяют контуры цифровой модели, спроектированной в специализированной программе.

Технологии и процессы 3D-печати открывают перед производителями техники широкий спектр принципиально новых возможностей. В частности, создаваемые трёхмерные модели используются для визуализации чертежей и способствуют минимизации количества бракованных деталей.

Кроме того, компании получают возможность существенно повысить скорость создания прототипов деталей и элементов конструкции тех или иных устройств.

Сообщается, что аддитивные технологии внедряют отдельные предприятия холдинга «Технодинамика» (входит в Ростех), который специализируется на разработке, производстве и послепродажном обслуживании систем и агрегатов воздушных судов. Кроме того, холдинг производит детали и агрегаты для нефтяной и газовой отраслей, автомобилестроения, транспорта и энергетики.

По оценкам IDC, в 2017 году объём рынка 3D-печати в Европе составил приблизительно $3,6 млрд. В текущем году затраты в соответствующей сфере, как ожидается, превысят $4 млрд, а в 2020-м — $5 млрд. 

Автогигант General Motors (GM) рассказал о планах по использованию передовых технологий трёхмерной (3D) печати для изготовления автомобильных деталей.

Сообщается, что GM использует 3D-принтеры для изготовления прототипов различных элементов уже в течение нескольких лет. Теперь же такие детали будут использоваться в реальных транспортных средствах.

В течение приблизительно года элементы, полученные методом 3D-печати, появятся в спортивных автомобилях GM. А в течение пяти лет соответствующую технологию планируется адаптировать для машин, рассчитанных на массовый рынок.

Внедрение технологий 3D-печати открывает перед автопроизводителями широкий спектр принципиально новых возможностей. В частности, может быть уменьшен вес конечных деталей при одновременном сохранении прочности и функциональности по сравнению с элементами, изготовленными традиционными способами.

Кроме того, за счёт использования 3D-принтеров может быть повышена скорость производства автомобильных компонентов. Автопроизводители смогут создавать детали на собственных мощностях, а не ждать поставок от партнёров.

Нужно добавить, что технологии 3D-печати внедряет не только GM, но и другие производители автомобилей. В их число входят Audi, Ford, Nissan и пр. 

Компания Nissan рассказала о внедрении передовых технологий 3D-печати на российском предприятии в Санкт-Петербурге.

Отмечается, что технологии и процессы 3D-печати открывают перед автопроизводством широкий спектр принципиально новых возможностей. В частности, компании могут использовать специальные полимерные материалы, благодаря которым вес некоторых деталей можно уменьшить более чем в два раза по сравнению с изделиями, выполненными по традиционным технологиям. При этом такие детали по функциональности ничуть не уступают оригинальным.

Ещё одно преимущество 3D-печати — повышение скорости производства. Как правило, срок изготовления поставщиками прототипов составляет в лучшем случае около месяца. С внедрением в производство 3D-принтеров модели печатаются от часа до двух–трёх дней в зависимости от объёма готового изделия.

3D-печать обеспечивает высокую точность и качество исполнения деталей. Наконец, автопроизводители могут быстро реагировать на любые изменения конструкции детали.

Nissan использует 3D-печать на российском заводе для производства прототипов приспособлений, шаблонов и оснастки — в качестве альтернативы заказа у сторонних поставщиков. В частности, на 3D-производство были переведены специальные приспособления, помогающие с максимальной точностью позиционировать задние фонари и двери багажника на кузове Nissan X-Trail.

«В настоящий момент 3D-принтер обеспечивает нужды цеха окончательной сборки. Однако заявки на изготовление деталей и приспособлений регулярно поступают и от других цехов и подразделений. А это говорит о колоссальном потенциале использования 3D-печати, как в условиях местного производства, так и для поставок деталей на другие заводы альянса», — отмечает Nissan.

Нужно отметить, что технологии и процессы 3D-печати уже применяются на других европейских заводах Nissan. 

Компания Audi тестирует возможности платформы виртуальной реальности holodeck, которая, как ожидается, позволит вывести процесс разработки автомобилей на качественно новый уровень.

Понятие «holodeck» пришло из научно-фантастической саги «Звездный путь» — так называется специальное пространство, в котором моделируются виртуальные миры. Симулятор Audi, по сути, воплощает эту концепцию в жизнь.

В пространстве размером 15 × 15 метров можно создавать реалистичные изображения прототипов автомобилей с реальными пропорциями. Для погружения в виртуальную реальность и взаимодействия с 3D-объектами требуется соответствующее оборудование: это VR-очки и специальные контроллеры для левой и правой руки.

Каждый пользователь платформы holodeck несёт за спиной небольшой рюкзак весом около 3 кг, в котором находится компьютер, отвечающий за операционную поддержку отображаемой виртуальной сцены. Эти компьютеры посредством беспроводной связи Wi-Fi соединяются с центральной рабочей станцией, контролирующей процесс обмена данными.

В виртуальном пространстве можно создавать модель будущего автомобиля, изучая её как снаружи, так и изнутри. Такую модель можно представлять в различном окружении; при этом допускается командная работа до шести человек.

Audi исследует возможности holodeck как связующего звена между разработкой и производством. Специалисты нескольких подразделений совместно оценивают общее визуальное впечатление и поверхности новых автомобилей, внося изменения в отдельные линии и детали. Эта оценка является завершающим этапом, после которого вся информация и решения, необходимые для начала производства автомобиля, направляются в работу. Ожидается, что до конца нынешнего года платформы holodeck будет внедрена в рабочие процессы Audi, что позволит ускорить создание новых автомобилей.