Сверхпрочный 3D-принтер

На нем печатают детали для вертолетов, микроспутников и многое другое

В 2014 году основатель компании Anisoprint Федор Антонов был одним из первых сотрудников в центре Сколтеха, посвященном композитным материалам. Когда ему и его профессору руководство поставило задачу придумать проект, который центр будет реализовывать, специалисты задумались о 3D-печати с помощью композитных материалов – пластика, армированного специальными волокнами. С этим проектом центр выиграл грант и уже начал воплощать идею в жизнь, когда все пошло не так.

«Мы уже успели собрать команду, начали что-то делать, к зиме 2015 года получить первые результаты, но сменилось руководство и проект развернулся в другую сторону, которую мы считали неперспективной. Сначала ушел я, подал заявку в Сколково, прошел экспертизу за две-три недели, проект получил очень высокий балл. И вот в июне 2015 года мы стали юридической компанией, резидентами Сколково», — рассказывает Федор.

В этом же году команда Anisoprint вышла в финал Startup Village 2015; к конкурсу был собран и первый прототип принтера. «У нас еще не было юридического лица, но был первый прототип. Его было стыдно показывать, но он работал», — вспоминает основатель компании. С тех пор было собрано еще восемь прототипов; до 2017 года они собирались на базе чужих рам и механики, однако в прошлом году создатели приняли решение делать от начала и до конца свой принтер – именно он выйдет в продажу осенью.

ЦЕНА. В предзаказе стоимость 3D-принтера составляет 325 тысяч рублей в России и 4,9 тысячи евро в Европе

Основное ноу-хау 3D-принтера Anisoprint состоит из двух элементов: материала печати и печатающей головки. Принтер во время печати армирует пластик непрерывным углеволокном. Данная технология позволяет использовать любой пластик для 3D-печати. Получающийся в итоге материал – в 20-30 раз прочнее простого 3D-печатного пластика, в 1,5-2 раза прочнее и в 2,5 раза легче алюминия. По словам Федора, прочность материала сопоставима с некоторыми видами нержавеющей стали, но при этом он в 7 раз легче. Это главная, но не единственная его отличительная черта.

«Наш материал – композит, армированный волокнами. Особенность в том, что все свойства материала, вся прочность идет вдоль волокон. Как мы уложим волокна – вдоль них и будет прочность, а при прикладывании нагрузки поперек волокон прочность будет, как у обычного пластика. У анизотропного материала свойства разные в разных направлениях. Классические металлы, как правило, изотропны – их свойства во всех направлениях одинаковы. Фишка в том, что когда мы работаем с металлом, мы можем оптимизировать только форму детали. Когда мы работаем с композитом, можно оптимизировать и форму, и внутреннюю структуру. Если мы можем управлять анизотропией, управлять точкой направления волокон, это значит, что мы можем свойства материала фокусировать в том направлении, в котором нужно для каждой конкретной детали», — объясняет Федор.

Это ограничивает применение материала, так как нагрузка некоторые детали не всегда идет в одном и том же направлении, однако в случаях, где такие технологии применимы, с помощью композитных материалов можно делать детали, которые будут прочнее, легче и дешевле. Команда Anisoprint уже провела ряд пилотных проектов, доказавших это. «У нас был интересный проект с Airbus, в рамках которого мы печатали кронштейн крепления багажной полки для магистрального самолета. Удалось в 2,5 раза снизить массу детали по сравнению с алюминием. Печатали для одной из компаний, входящих в Объединенную авиастроительную корпорацию (ОАК), ножку кресла пилота для вертолета – масса была более чем в два раза по сравнению с алюминиевой деталью, и себестоимость тоже оказалась ниже. Делали проекты для микроспутников – панели для солнечных батарей. Там удалось в несколько раз снизить себестоимость», — рассказывает основатель компании. Также Anisoprint разработала и напечатала рычаги для оборудования российского дайвера-параатлета Дмитрия Павленко, который намерен в сентябре установить с ним национальный рекорд.

В 2016 году Anisoprint привлекли первые инвестиции и получили первую выручку, продав два ранних прототипа своего принтера. Всего за время своего существования проект привлек около 25 миллионов рублей инвестиций и заработал 20 миллионов рублей. В сентябре на рынок выйдет первый, «маленький» принтер компании, печатающий на площади A4, и начнется серийное производство устройств. Продажи будут идти одновременно в России и за рубежом. Стоимость устройства во время предзаказа составляет 325 тысяч рублей и 4,9 тысячи евро. «Это очень низкая цена, практически на уровне себестоимости. Со старта продаж цена вырастет минимум в два раза», — отмечает глава компании.

У «маленького» принтера, отмечает Федор, ограниченная область применения. «Это не промышленный принтер. В английском языке есть такой термин – «prosumer». Есть consumer – потребитель, и professional – профессионал, а prosumer между ними – профессиональный потребитель», — объясняет он. В первую очередь это университеты и научные центры, небольшие инновационные стартапы и производственные компании – для изготовления оснастки. Впрочем, на этом Anisoprint останавливаться не собирается: к середине 2020-му году планируется выход в продажу промышленного принтера. Основными областями применения таких устройств смогут стать авиация, космос и ракетостроение.

Сейчас основные области применения 3D-печати – это прототипирование и развлечения, но Федор уверен, что эта ситуация будет медленно, но меняться. «Сейчас есть ниша прототипирования, ниша деталей для авиационных интерьеров, для авиационных двигателей и др. – маленькие, узкие области. В смежных нишах постепенно появляются новые технологии 3D-печати, которые постепенно растут, и, я надеюсь, в будущем постепенно эти ниши будут захватывать. Но чтобы разом все проблемы решить – так, видимо, не бывает, и прецедентов таких в истории промышленного производства никогда не было: технологии постепенно появлялись, развивались и постепенно осваивали все более широкие рынки», — рассказывает основатель Anisoprint.

Тем временем, компания пытается понять, что крупным индустриальным компаниям нужно от 3D-печати: стартап будет работать над пилотными проектами с научно-исследовательскими центрами Airbus, BMW и Siemens. «С этими тремя большими игроками постепенно будем двигаться, чтобы лучше понимать, что они хотят видеть как готовый промышленный продукт», — отмечает Федор.