Трехмерные перспективы: побывали в центре, где принтеры печатают песком и металлом

В прошлом году в Минске появился первый и единственный в стране Центр аддитивных технологий. Это место, где стоят огромные 3D-принтеры и печатают детали для машин, самолетов, тракторов и комбайнов.

Добавить в основные
источники Google

Центр – совместное предприятие российской госкорпорации «Росатом» и белорусского холдинга «Горизонт». Его официальное открытие состоялось 29 сентября 2025 года. С тех пор технологии создания трехмерных объектов активно внедряются в реальном секторе экономики. Сейчас продукция 3D-печати применяется в самых разных сферах – авиа- и машиностроении, медицине, автомобилестроении, энергетике.

Журналистам Times.by провели эксклюзивную экскурсию по уникальному производству, где бал правят принтеры, печатающие из пластика, металла и даже песка.

От машин до зубных протезов: в чем суть аддитивных технологий

Аддитивные технологии – сейчас, пожалуй, самое модное и суперперспективное направление в промышленности. Они выступают одним из приоритетных инструментов развития экономики, поскольку позволяют быстрее выводить продукцию на рынок, а значит, и быстрее зарабатывать. Многие белорусские предприятия уже активно осваивают сегмент 3D-услуг.

Глобальный рынок аддитивных технологий исчисляется миллиардами долларов. В Беларуси в 2025 году он оценивался примерно в $2 млн. При благоприятном сценарии к 2030-му эта цифра вырастет в девять раз – до $18 млн. Эти научные решения хорошо зарекомендовали себя в машиностроении, авиации, медицине и других сферах.

«В мировой структуре потребления на медицину и стоматологию приходится около 15% рынка. В Беларуси этот показатель уже превысил 10% и продолжает расти», – вводит в курс дела директор ООО «Центр аддитивных технологий РН» Денис Рогачев.

По его словам, в стране наблюдается реальная востребованность индивидуальных титановых имплантов для черепно-лицевой хирургии, в протезах и хирургических шаблонах.

«Такие изделия невозможно произвести серийно, а аддитивные технологии позволяют изготовить их под конкретного пациента за несколько дней, – подчеркивает собеседник. – Это системная работа с белорусскими медицинскими учреждениями, которая будет расширяться».

Заместить импорт

Главные задачи минского центра – импортозамещение и ускорение производственного процесса. Аддитивные технологии помогают белорусским заводам снизить зависимость от дорогостоящего импорта в пользу высококачественных материалов на основе собственных конструкторских решений и цифровых моделей, быстрее перейти от чертежа к готовой детали и, конечно, сэкономить на отходах.

«За полгода работы мы выполнили более 15 заказов промышленного характера. В машиностроении, например для предприятия «Технолит», мы напечатали литейные формы для производства комплектующих транспорта и техники. В авиационной отрасли – это детали газотурбинных двигателей», – отмечает Денис Рогачев.

Также в числе заказчиков – Минский тракторный завод, БелАЗ, МАЗ, МЗКТ, 558-й авиационный ремонтный завод, «Мозырьсоль», «Белэнергоремналадка», «Белгазстрой» и другие. Ранее все они покупали детали за границей или долго ждали их производства традиционными методами, а теперь могут печатать их в Беларуси.

«Важно, что в текущих условиях предприятия имеют возможность отказаться от применения импортных комплектующих и деталей. Они используют собственные конструкторские разработки, что укрепляет их технологическую самостоятельность. Кроме того, совместно с «Росатомом» мы начали изготавливать компоненты для самих 3D-принтеров, что позволило локализовать производство малогабаритных установок печати металлами на территории Беларуси», – констатирует собеседник.

Пластик, металл и песок

Центр оснащен тремя типами промышленных установок. Здесь можно печатать пластиком (FDM-принтеры), металлом (принтеры RusMelt 300M и RusMelt 600M с технологией селективного лазерного сплавления) и песком (установка AVP ZIAS с технологией Binder Jetting – струйного нанесения связующего вещества).

«Эти технологии интересны в первую очередь автомобильной и сельскохозяйственной отраслям, на которые сегодня приходится от 30% до 40% всей промышленной 3D-печати. Далее следуют энергетика, где скорость восстановления деталей критически важна», – обращает внимание директор центра.

Также высокий спрос – со стороны литейных производств, получивших возможность отказаться от трудоемкой деревянной оснастки, и медицинской отрасли, где аддитивные технологии используются для создания индивидуальных имплантов и хирургических инструментов.

Волшебный порошок

Для металлической печати используются сферические порошки жаропрочных сплавов, титана и нержавеющих сталей. Для струйной печати применяется смесь кварцевого песка с фурановой смолой, что является стандартом для литейной оснастки. Все эти материалы поставляются из России.

«Порошок засыпается в бункер принтера, после этого ракель (плоский скребок) формирует слой толщиной 30 микрон (0,03 мм), а лазеры сплавляют материал по форме цифровой 3D-модели», – описывает принцип работы печати металлом главный инженер центра Игорь Волынец.

Дальше формируется новый слой: насыпается порошок и сплавляется лазером. Так пошагово выращивается деталь.

«Основной материал, которым мы печатаем, это нержавеющая сталь. Также можно печатать титаном, кобальт-хромом, алюминием, жаропрочным никелевым сплавом. Перед тем как отправиться в бункер, порошок сушится. Хранится материал в специальном шкафу, где выстроены определенные режимы температуры и влажности», – добавляет инженер-технолог Глеб Щелоков.

Напечатать на песке

В большом отдельном боксе стоит принтер, внутри него – белый песок и фурановая смола. Здесь рождаются песчано-полимерные формы для отливки будущих деталей.

«Это как печать струйным принтером на листе бумаги, только вместо чернил здесь фурановая смола, которая отпечатывает контур деталей, и кварцевый песок с размером частиц 100 микрон», – поясняет главный инженер.

Технологии песчано-полимерной 3D-печати уже более 30 лет, но белорусские предприятия, верные советской школе машиностроения, только-только берут ее на вооружение. Трехмерные перспективы делают жизнь легче и быстрее.

Время – деньги

С появлением в нашей стране Центра аддитивных технологий изготавливать сложные детали стало проще. А время на их производство и затраты существенно сократились.

«Изготовление сложной металлической детали, такой как крыльчатка насоса или компонент ТЭЦ, занимает от трех до семи дней. Для сравнения: классический маршрут с заказом поковки или литья и последующей механической обработкой занимает от трех недель до полутора месяцев. Песчано-полимерная форма для литья корпусной детали изготавливается за 12–48 часов, тогда как создание деревянной модельной оснастки требует от двух до четырех недель», – подчеркивает директор центра Денис Рогачев.

Аддитивные технологии меняют представление о промышленном производстве и превращают сложные многоэтапные процессы в быстрые, точные и малоотходные операции.

К примеру, колесо соплового аппарата газотурбинного двигателя традиционным способом изготавливают литьем или фрезеровкой с последующей ручной сборкой. До 80% дорогостоящего материала уходит в стружку, каждая операция требует уникальной оснастки, а цена ошибки – колоссальная.

Деталь, созданная с помощью 3D-печати, выращена целиком, без единого шва и сборочных операций. Порошок расходуется только на само изделие, мехобработка минимальна, сроки сокращены в разы, а отходов практически нет.

Еще один пример: песчано-полимерная форма для отливки колеса центробежного насоса. Раньше путь от чертежа до готовой формы занимал недели: разработка, проектирование оснастки, ее изготовление, подготовка смеси и только потом формовка. В центре готовая литейная форма напечатана всего за четыре часа. Она не требует оснастки, сразу готова к заливке металла, отличается высокой точностью и прочностью для транспортировки.

Все еще будущее или уже настоящее?

Какие глобальные задачи решает центр? Эти технологии – прочно вошедшее в нашу жизнь настоящее или все еще недостижимое нам будущее?

«Это уже пришло к нам, и многие госпредприятия ставят это оборудование на своих производствах. Важно не отставать от таких стран, как Китай, Франция, которые в сфере аддитивных технологий шагнули далеко вперед. Будущее за этими технологиями. Да, сейчас они дороже традиционных – где-то из-за стоимости сырья, из-за того, что нужно вложиться в обучение специалистов. Но это большая перспектива: нужно отходить от большого комплекса оборудования и получить высокоэффективный труд», – делится своими мыслями на этот счет Игорь Волынец.

ИИ в помощь

Экономить время и решать сложные рабочие задачи помогает искусственный интеллект. Речь о глубокой интеграции алгоритмов машинного обучения на этапе конструкторской подготовки.

В центре используется генеративный дизайн, который позволяет за счет искусственного интеллекта создавать геометрию деталей, недостижимую для классического CAD-моделирования.

«Мы загружаем в программу техническое задание, нагрузки, точки крепления и материал, а алгоритм сам просчитывает оптимальную внутреннюю структуру. В результате масса изделия может снижаться до 35% без потери прочности. Следующий этап, который мы сейчас тестируем, – это применение компьютерного зрения для сплошного контроля каждого слоя печати в реальном времени», – говорит Денис Рогачев.

Что касается мощностей центра, он способен воспроизводить 1,5 т металлических изделий в год, до 2 т песчано-полимерных форм в месяц и до 100 кг высокоточных изделий из инженерных полимерных материалов в год. А дальше, как говорится, – больше.

«Существующие мощности изначально проектировались с запасом, и по мере расширения портфеля мы готовы увеличивать загрузку оборудования кратно без дополнительных капитальных вложений на первом этапе», – заключает директор.