3D-влог #3: Производство 3D-принтеров в России

Это третий выпуск видеоблога о цифровом производстве. В этот раз мы расскажем вам о производстве 3D-принтеров в России на примере компании PICASO 3D. Вы увидите экскурсию по фабрике в Зеленограде и интервью с учредителем, узнаете, как всё начиналось и каковы планы известного российского производителя 3D-принтеров на ближайшее время.

История PICASO 3D началась в 2010 году, когда два студента — Андрей Исупов и Максим Онисимов познакомились с проектом Rep-Rap и за пару месяцев напечатали и собрали в городской квартире свой первый принтер GEN X.

В 2011 они уже продали более 50 таких устройств.

Потом был PICASO 3D Builder и первый опыт серийного производства.

В 2014 стартовала серия PICASO 3D Designer, созданная в рамках которой PRO 250 пользуется популярностью, производится и продается и поныне.

Примененная в этом принтере технология быстрой двухэкструдерной печати JetSwitch перевернула представления о том, какой должна быть FDM-печать двумя материалами.

Наконец, старшая модель линейки, Designer X PRO, остается одним из лучших персональных 3D-принтеров с технологией FDM.

На производстве PICASO 3D нас встретил сооснователь и генеральный директор фирмы — Андрей Исупов.

Андрей рассказал нам о полном цикле производства оборудования, его этапах и разделении работ на конвейере. Всё это вы можете увидеть в видео.

Производство

Автоматика включена в рабочий процесс там, где требуется особая точность — при размещении элементов на печатных платах, их сборке и пайке. Большая часть работ, включая сборку узлов с многократной проверкой работоспособности и качества, производится вручную.

Главный инженер производственной площадки, Вячеслав, рассказал нам о сборке печатных плат.

“Специальные автоматические станки наносят на платы паяльную пасту по трафарету.

Размещают транзисторы и конденсаторы, прочие элементы.

Мелкие комплектующие подаются в сборочный станок на лентах с бобин.

После сборки плата проходит автоматический и визуальный контроль.

Платы проверяются сканирующей системой и сотрудниками на нескольких этапах сборки.

После сборки плата запекается при 270 градусах Цельсия — происходит расплавление припоя и прочное соединение компонентов.

В итоге мы имеем спаянную плату.

Дальше она отправляется на контроль качества, прошивку, выводной монтаж, проверки, а потом поступает в сборку.

Количество брака на производстве плат — 0,02%.”

Участок сборки принтеров разделен на секции.

В одном месте собирают отсеки электроники — в отсек электроники устанавливается печатная плата, затем отсек уходит на проверку.

В следующей секции производится сборка столов — устанавливаются валы, проверяются все размеры, жесткость, дальше стол тоже уходит в ОТК.

На сборке механики натягиваются ремни, устанавливается печатающая головка.

В секции сборки печатающих головок собирают гордость фирмы — печатающие головки с технологией JetSwitch.

Основная особенность этой печатной головки — очень быстрое переключение между материалами и высокое качество печати.

В конструкцию головы включены энкодеры, температурные и другие датчики. Конструкция выполняется с микронными допусками и содержит высококачественные компоненты, что здорово удорожает ее, но служит гарантией качества.

JetSwitch — уникальная разработка PICASO 3D, запатентованная в России, США, ЕС, Китае и Индии. На данный момент, JetSwitch обеспечивает самую быструю и качественную двухматериальную печать по технологии FDM, разработки других компаний отстают, даже таких, как Ultimaker.

Принтеры собираются на каркасе, затем переходят в отдел корпусирования, где на них монтируется внешний корпус, после чего отправляются на тестирование.

Принтеры тестируют на протяжении нескольких дней, проверяют переключение, равномерность подачи, выравнивание стола, все узлы принтера проверяются в работе.

Большинство деталей принтера, такие как каркас, корпусные элементы, платы, производится различными предприятиями в России. Направляющие делает немецкая фирма BOSCH.

В Китае сейчас заказываются шаговые моторы, блоки питания, вентиляторы и стандартные узлы, которые там уже имеют достаточно высокое качество.

Закупаются только качественные детали проверенных производителей, это выходит недешево, но помогает сделать принтер отказоустойчивым и способным работать в режиме 24/7.

Собранные, протестированные и упакованные принтеры хранятся на конечном участке производства до отправки клиентам.

Интервью

С производства мы отправились в офис PICASO 3D, для более детальной беседы.

О названии. Почему именно PICASO?

• Мы очень долго выбирали название, были и другие похожие варианты, но остановились именно на этом, как самом понятном, простом и красивом, в т.ч. и для выхода на европейский рынок, на который мы сразу нацелились.

Как ваше увлечение реп-рапом вылилось в производство коммерческого продукта, как так получилось?

• На тот момент на рынке было очень мало предложений принтеров, были какие-то полуфабрикаты, никакого намека на дружелюбность к пользователю и эргономичность, простоту работы. Проще говоря, не было ни одного готового к работе профессионального продукта. Мы поняли, что это хорошая свободная ниша, и у нас было представление чем мы хотим ее занять.

Были ли среди первых клиентов производственные компании?

• Не так много. Больше было предпринимателей, у которых появились свободные деньги и они решили попробовать что-то новое, вроде 3D-печати на заказ.

Как изменилась целевая аудитория за это время?

• Сама технология развивается, оборудование становится более профессиональным, приходит больше клиентов из бизнеса разного калибра. Рост рынка мы видим в индустриальном применении, в работе с серьезными инженерными пластиками выдерживающими экстремальные нагрузки и температурные режимы.

Что нового в материалах?

• Материалы с наполнением углеродным волокном появились относительно недавно. Это направление очень интересно тем, что материалы относительно недорогие и имеют очень хорошие прочностные характеристики, а принты из них выдерживают температуры около 200 градусов Цельсия.

Вы готовите какие-то новые материалы к выпуску на рынок?

• Да, мы готовим два новых материала. Оба — угленаполненные, это материалы линейки Ultran. Один из них — более индустриальный, имеющий более высокие характеристики на выходе в готовых изделиях, но более гигроскопичный и требующий перед печатью сушки при температуре около 120 градусов в течение трех часов. Если содержать его при 80 градусах или в защищенной от влаги атмосфере, он будет стабильно работать. Второй материал — дороже, дает менее прочные детали, но намного меньше впитывает влагу из воздуха. Сейчас мы как раз проводим тесты, составляем таблицы свойств и к Top 3D Expo будем иметь на руках все характеристики, которые представим на выставке вместе с самими материалами. Основное применение наших материалов — всевозможные инженерные детали. Высокая прочность, слабое трение — очень хорошо подходит для всевозможных шестеренок. Прочность на разрыв в 2-2,5 раза выше, чем у ABS.

Очень интересно. Сколько такой пластик будет стоить?

• Пока не буду раскрывать порядок цен, мы назовем их когда анонсируем линейку материалов к продаже. Конечно, стоимость будет выше, чем у бытовых пластиков типа PLA, ведь это материалы целевые, предназначенные для промышленности.

Каковы успехи PICASO 3D на международном рынке?

• Пока мы ездим по международным выставкам, вызываем интерес у зарубежных коллег и потенциальных клиентов. Модель X PRO мы создавали именно под международный рынок. В этом году мы начнем рассылку демонстрационных образцов зарубежным дистрибьюторам, к концу года планируем выйти на полноценные международные продажи.

Сколько принтеров вы продаете ежегодно?

• Цифры варьируются от года к году, в среднем это около 1500 машин, в этом году хотим продать 2000.

Как так вышло, что у вас вообще есть какие-то конкуренты в России?

• Одна компания не может занять весь рынок — существует антимонопольное законодательство. Мы и не стремимся создавать машины для закрытия всех сегментов. Есть ниши, которые пока не входят в наш круг интересов, наша главная цель — создать максимально качественные аппараты в своем сегменте, а не закрыть весь рынок абы чем. Мы с самого начала не хотели делать маленькие хоббийные принтеры — они нам просто не интересны. Мы делаем аппараты для практического промышленного применения, это совсем другая история. Создав JetSwitch и X PRO на его основе, мы подготовили себе платформу для производства новинок, которые отвечают нашим стандартам качества и входят в наш круг интересов.

Будет что-то новенькое? Когда мы узнаем об этом?

• Часть мы покажем уже на Top 3D Expo 10 апреля, остальное позже, посмотрим когда.

Как ты видишь развитие аддитивных технологий и цифрового производства вообще? Считаешь ли, что персональный 3D-принтер будет на столе у каждого инженера?

• Был такой лозунг “3D-принтер в каждый дом”, так вот — в него я не верю. Этот продукт не для дома. Конечно, есть увлеченные люди, которые и станки дома ставят, и для них эксплуатация 3D-принтера не будет проблемой. Но основная целевая аудитория — профессионалы, для которых это незаменимый инструмент — конструкторы, инженеры. Да, в работе конструктора — самый оптимальный вариант, когда на каждом рабочем месте есть свой персональный 3D-принтер.

Как ты видишь развитие аддитивных технологий в ближайшем будущем?

• Никто не знает, какие новые технологии могут появиться на рынке в любой момент и изменить “правила игры”. Пример — технология CLIP, которая возникла внезапно, поменяла SLA-технологии. Что касается FDM, если смотреть на то, что мы имеем сейчас, скорее всего — недорогой сегмент персональных FDM-принтеров начнет меняться — машины будут постепенно дорожать, но намного быстрее увеличивать свои возможности. В первую очередь это касается печати более прочными и более конструктивными материалами.

История PICASO 3D — отличный пример того, что цифровое производство в России живет и развивается, а также прекрасная иллюстрация того, что обычные студенты могут создать свой крутой проект и он станет коммерчески успешным. Я желаю команде PICASO 3D развития на российском рынке, признания на международной арене, а также еще большего количества новинок.