Раис Татарстана Рустам Минниханов поручил Министерству промышленности и торговли РТ курировать внедрение 3D-печати методом WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing — аддитивное производство с использованием электрической дуги) на предприятиях Татарстана. Решение было представлено руководителем лаборатории легких материалов и конструкций Санкт-Петербургского политехнического университета Олегом Панченко на заседании Совета директоров АО «Татнефтехиминвест-холдинг».
— У нас часто возникают вопросы по восстановлению или созданию сложных изделий для нашей промышленности. Поэтому озвученная вами тема сегодня очень актуальна. Будем сотрудничать, — подчеркнул Минниханов.
По словам Панченко такая 3D-печати позволяет ускорить производство, повысить эффективность, улучшить качество выпускаемой продукции. Технология может применяться в машиностроении, ремонтном производстве, промышленной оснастке и при изготовлении сложных металлических компонентов.
— Основное преимущество ее внедрения, это увеличение эффективности большого количества процессов, связанных с изготовлением металлических изделий. Это активно практикуется за рубежом. Что касается отдельных отраслей нашей промышленности, мы немножко отстаем, — пожаловался он.
Ученый рассказал, что в своей основе эта технология представляет собой классический подход к 3D печати — это наплавка проволоки с помощью электрической дуги. Характерной особенностью решения является то, что она реализована в парадигме 4.0 (четвёртая промышленная революция, предполагающая глубокое преобразование производственных процессов через интеграцию цифровых технологий, автоматизации и интеллектуальных систем).
— Вся технологическая цепочка реализуется в цифре, а исполнительным механизмом для нее является робот, что тоже важно в свете поручений Президента России Владимира Путина, — акцентировал внимание Панченко.
Другими словам, представленное решение способствует повышению роботизации практически любого производства, в котором оно так или иначе задействовано. При этом оно снижает стоимость изготовления в сравнении с традиционной механообработкой, дает возможность применения различных материалов и сокращает зависимость от импортных поставок.
В качестве образца изделий, выполненных с помощью 3D-печати методом WAAM, ученый показал ротор турбины, которая в рабочем режиме вращается с частотой 18 тысяч оборотов в минуту.
Ранее сообщалось, что в 2022 году 3D-принтеры по печати песчано-полимерных форм местного производства установили на ПАО «КАМАЗ», Бугульминском насосном заводе и ОАО «Римера-Алнас». Кроме того, F2 innovations (занимается разработками в области промышленной 3D-печати и производством 3D-принтеров) работает с Казанским авиационным заводом им. С. П. Горбунова, ООО «Татнефть-Пресскомпозит», ООО и «Алабуга Машинери».
В феврале 2025 года президент Академии наук Татарстана Рифкат Минниханов выступил с инициативой создания в республике федерального научно-производственного центра компетенции по направлению аддитивных технологий с участием ведущих российских корпораций.
— Такой центр станет точкой роста новой индустрии в Татарстане, местом подготовки и переподготовки кадров, площадкой для отработки новых технологий и оперативного создания мелкосерийных партий новых изделий по заказам российских компаний, — заявил Минниханов.
3D-печать востребована на предприятиях Татарстана лишь там где нужен быстрый эффект
Руководитель комитета «Станкостроение» Промкластера РТ, член правления «Механика и Автоматика» Адель Хазиев отметил в разговоре с KazanFirst, что 3D-печать востребована на промышленных предприятиях Татарстана, но в первую очередь там, где она дает быстрый эффект. На практике чаще всего речь идет не о «печатании всего изделия», а о литейных формах, стержнях, прототипах, оснастке, запасных частях и деталях сложной геометрии.
— WAAM — это уже более «тяжелая» промышленная аддитивная технология для металла, и она мне хорошо знакома. Ее сильная сторона — выпуск крупных металлических заготовок с минимальными отходами, а также заметное сокращение сроков изготовления по сравнению с традиционной механообработкой; в ряде случаев говорится о снижении отходов до 50-55% и уменьшении энергопотребления и выбросов, — рассказал эксперт.
Он отметил, что с точки зрения экономики эффект обычно складывается из четырех вещей: меньше расход материала, меньше ручного труда, меньше времени на производство и меньше простоев оборудования. Для Татарстана WAAM особенно интересен там, где идет ремонт и восстановление узлов, а также быстрое изготовление нестандартной продукции для машиностроения, нефтегаза и транспортного комплекса.
«Эта область остается сумрачной для предприятий»
Как отметил в разговоре с KazanFirst директор татарстанского производителя 3D-принтеров — компании Epit Сергей Сарапулов, сейчас такие решения покупают в основном учебные заведения.
— Активная работа в этом ключе идет со стороны вузов, таких как КНИТУ-КАИ, КФУ, АГНИ Высшая школа нефти тоже осенью запускает довольно крупный участок с 3D-принтерами. Компании оснащаются больше с целью комплектации каких-то ремонтных подразделений. Это позволяет оперативно изготавливать запасные части, — рассказал он.
По словам эксперта, промышленники часто просто не в курсе возможностей аддитивных технологий.
— По сей день эта область остается сумрачной для предприятий. Я думаю, наверное, более молодое поколение инженеров в курсе, но чтобы такие технологии появились на предприятии, этой информацией должны обладать люди, распределяющие бюджеты и определяющие векторы развития компании, — пояснил Сарапулов.
Еще одной причиной замедленного внедрения таких решений в промышленность республики эксперт называет отсутствие «аддитивного мышления».
— Конструкторы старой формации при проектировании новых деталей и узлов сразу продумывают, какими технологиями те будут изготавливаться. И продумывают это исходя из своего опыта — опыта технологий литья, механической обработки, штамповки, деформации и так далее. В принципе, нет мышления, что тот или иной узел можно изготовить с помощью аддитивных технологий, и при этом он там будет обладать рядом преимуществ, — объяснил он.
При этом Сарапулов высоко оценил возможности WAAM метода.
— В 2024 году у Академии наук Татарстана была поездка компаний РТ в Китай, где мы знакомились с их опытом внедрения [аддитивных технологий] и с производителями 3D-принтеров. Там мы видели изготовленный по этой технологии целый фюзеляж истребителя. Это огромное сокращение количества деталей, — поделился впечатлениями эксперт.
«Не хотят ничего вкладывать в свое технологическое развитие»
Первый заместитель генерального директора ООО «Рикс-плюс» Феликс Шамрай рассказал KazanFirst, что WAAM — технология достаточно новая. Во всем мире она начала развиваться примерно в 2022-м году и сейчас испытывает взрывной рост.
— У нас в России все идет помедленнее, но тоже развивается. Электрическая дуга, очень точный сварочный источник — робот, очень точное программное обеспечение, и мы получаем капельки расплавленного металла, которыми выращиваем различные сложные конфигурации. На сегодняшний день из аддитивных технологий она имеет наилучшие экономические показатели для крупногабаритных заготовок, — пояснил собеседник.
По его словам, технология предназначена для больших деталей. Она не ограничена ни весом деталей, ни габаритами. В Татарстане ее пока никто не использует. Препятствием для внедрения остается отсутствие государственного стандарта.
— Мы сейчас ПАО «НК Роснефть» такой ГОСТ пишем, но у нас маленькие мощности, мы маленькое предприятие. Если бы там государство или республика дали нам деньги на образцы, мы бы вырастили образцов, ну просто для испытания. Роснефть сама испытала, и мы бы такой ГОСТ подали уже в ГОСТ-стандарт, — поделился заботами эксперт.
Он отметил, что на западе именно бизнес финансирует технологическое развитие — исследовательские лаборатории в университетах, технологические долины и все, что связано с НИОКР. В России не так.
— Корпорации избалованы бюджетным финансированием и не хотят ничего вкладывать в свое технологическое развитие. Вот даст государство денег, будем вкладывать, а не даст и не будем, — отметил он.
При этом Шамрай указал, что Татарстан мог бы занять лидирующие позиции не только в стране, но и во всем мире, если бы профинансировал выпуск нормативной документации для продукции 3D-печати и связанных с ней технологических процессов.