Как 3D-печать изменит мир

3D-печать твердо намерена в ближайшие годы преобразить бизнес. Расхожее мнение все еще воспринимает эту технологию как годную для доморощенных игрушек и поделок, а она уже проникла в полномасштабное производство. Она уже способна не только на создание прототипов, и в статье для HBR я показывал, как 3D-печать будет все шире применяться для производства объемных деталей и целых продуктов в различных отраслях.

С тех пор как я закончил эту статью, новые события лишь подтвердили приближение 3D-будущего, и от руководства компаний неотложно требуется корректировка стратегий. Впечатляющие технологии следующего поколения преодолевают недостатки прежних технологий и открывают новые возможности. Прогресс ускоряет адаптацию этих открытий и побуждает к новым экспериментам и практическому применению полученных результатов. То, что вчера считалось нишевой технологией, превращается в широчайшее движение с многообразными применениями для множества организаций.

Многие новшества связаны с расширением научного фундамента 3D-печати. Сначала эта технология опиралась на физику и инженерию. Новые технологии привлекли себе на помощь и химию. «Интерфейс постоянного освещения» использует химические реакции, чтобы контролировать затвердевание жидкостей. Теперь материал не выкладывается слой за слоем, а создается монолитный продукт в рамках непрерывного процесса. Это существенно ускоряет производство, а конечный продукт намного прочнее, чем состоящий из нескольких слоев. Изобретатели, публично представившие свой новый метод в марте, заявили, что вдохновлялись идеями фильма «Терминатор-2», особенно сценой, где робот из жидкого металла растекается лужей и принимает новую форму.

[VIDEO]

Другой многообещающий процесс — мультиджет синтез. Эта технология работает с металлическим или пластиковым порошком, но он не обрабатывается лазером, а опрыскивается специальной жидкостью через 30 000 крошечных отверстий со скоростью 350 миллионов точек в секунду. Химикаты ускоряют формирование и затвердевание порошка под ультрафиолетовым светом. На будущее стоит учесть, что химикаты могут изменить многие качества порошка — цвет, эластичность, стерильность, прочность и текстуру. А поскольку спрей подается так быстро и точно, процесс занимает в 10 раз меньше времени, чем уже существующие 3D-технологии. И что типично для новых поколений — интегрируются технологии, которые до сих пор использовались автономно.

[VIDEO]

Еще более интересна (хотя тут, наверное, придется несколько лет подождать) 4D-печать, придуманная Массачусетским технологическим институтом (четвертое измерение — время). Эти предметы создаются из материалов, обладающих памятью, они реагируют на свет или тепло и принимают новую форму после доставки покупателю. Представьте себе, вы получаете плоскую упаковку, выносите ее содержимое на солнышко, и на ваших глазах вырастает стул.

Читайте материал по теме: Изменят ли 3D-принтеры традиционные модели производства?

Пока что мы перечислили технологии общего назначения. Развивается также ксерографическая микросборка, благодаря которой будет существенно усовершенствовано производство компьютерных чипов: компоненты чипа получают электрический заряд и погружаются в проводящую жидкость. Электрическое поле соберет эти компоненты в чипы с большим набором возможностей и меньшими дефектами, чем при традиционной сборке. Также и биопринтинг предполагает добавлять в живые клетки магнитные наночастицы и использовать магнитные поля, чтобы собирать из них искусственные опухоли для исследований и функционирующие ткани для замены поврежденных.

Теперь крупные игроки стараются поднять 3D-печать на новый уровень. На первых этапах развития этой технологии стартапы получали инвестиции в два-три миллиона долларов. Теперь Stratasys и 3D Systems превратились в лидеров производства с доходами по миллиарду. Но ставки растут. Корпорация Hewlett-Packard развивает мультиджет синтез, используя свой опыт производства принтеров, чтобы опередить конкурентов. CLIP зародился в стартапе Carbon3D, но $40 миллионов предоставила группа венчурных капиталистов во главе с Sequoia Capital. Массачусетский технологический институт всерьез занялся 4D-печатью. Xerox, изобретатель ксерографической микросборки, сначала нащупывала путь, финансируя стартап 3D Systems, но убедившись в возможностях новых технологий, запустила собственную глобальную программу, интегрировав в нее свои разработки в области электроники.

* деятельность на территории РФ запрещена