Компании

3D-принтеры могут кардинально изменить рынок окон

15.03.201711:00
Компания: Окнамедиа / Раздел: Покупателю / Рубрика: Оборудование для производства окон / Тема: Технологии

Одной из наиболее ярких инновационных экспозиций на выставке Интерпластика 2017 выступила технология 3D-печати. Об особенностях инновации, которая может кардинально изменить всю структуру и технологию производства пластиковых окон, рассказывает портал ОКНА МЕДИА. 
фото: 3D-печать позволит изготавливать пластиковые окна чуть ли не в домашних условиях
фото: 3D-печать позволит изготавливать пластиковые окна чуть ли не в домашних условиях
 

3D-печать: новый мир нового века


фото: 3D-принтер, работающий методом послойного наплавления пластиковой нити

Метод 3D-печати способен поразить воображение самого искушенного в технологиях заказчика. В течение получаса компьютер способен обработать созданную согласно пожеланиям клиента цифровую модель, отправить ее на печать в специальный 3D-принтер одним нажатием кнопки Пуск и начать изготовление заказа путем послойного наплавления пластиковой нити по алгоритму, прописанному программой. То, что еще несколько лет казалось фантастикой и до сих пор выглядит описанием реальности далекого будущего, на самом деле уже происходит в настоящем. Сегодняшний мир 3D-печати знаком со списком из более чем десяти технологий цифровой объемной репродукции, осуществляемой по заданной модели с использованием самых различных материалов.

3D-репродукция: безграничность возможностей
фото: катушки с разноцветной пластиковой нитью для работы на 3D-принтере
фото: катушки с разноцветной пластиковой нитью для работы на 3D-принтере

Помимо катушек с разноцветными пластиковыми нитями 3D-принтеры работают с металлами, гипсом, фотополимерными смолами, термопластиками, резиной, песком и воском, активно используя в изготовлении готовой продукции ультрафиолетовое и лазерное излучение, светодиодные проекции и ламинирование. 
фото: пример высокоточного прототипирования на 3D-принтере
фото: пример высокоточного прототипирования на 3D-принтере по технологии MJM

При этом размеры готовых «напечатанных» объектов колеблются от высокоточных миллиметровых до масштабных метровых, а их количество может быть как единичным, так и серийным.

3D-принтер: от уникальности к популярности

Большинство 3D-технологий появилось в США, Европе или Израиле в 80-90-е годы 20 века. Несмотря на почти тридцатилетнюю историю, скорость распространения и широта использования этой инновации только набирает обороты. До сих пор такие низкие темпы внедрения инновации были связаны, прежде всего, с высокой стоимостью необходимого для 3D-производства оборудования и его сервисного обслуживания. Однако в последние годы технология становится все более доступной и популярной для широкого круга пользователей. 
фото: тестирование прототипирующего устройства
фото: тестирование прототипирующего устройства, работа с металлом

Возможности, которые она предоставляет в плане оперативности, высокоточности и уникальности производимой продукции дополняются очевидным снижением расходов на рабочий персонал и энергозатраты, что повышает рентабельность 3D-печати в глазах производителей, а значит делает ее все более привлекательной и перспективной.

Пластиковые нити в трехмерном пространстве 

фото: Один из наиболее совершенных 3D-принтеров для печати по технологии MJM

Из всего спектра возможностей 3D-печати непосредственное отношение к рынку окон имеет технология послойного наплавления пластиковой нити FDM (иногда можно встретить другое ее название  - FFF)  и технология многоструйного моделирования MJM, работающая с термопластиками и фотополимерными смолами и позволяющая создавать уникальные высокоточные объекты с микро-детализацией.

фото: новейший многоцветный FDM принтер 

Принтеры, работающие по FDM-технологии, используют в качестве материалов полиэфиримид, поликарбонат, ABS, полифенилсульфон. Поэтому иногда среди услуг по 3D-печати можно встретить наименование печать ABS. Во случаях, где используются такие аббревиатуры, в качестве сырья для изготовления продукции применяются катушки с прутками или нитями из пластика разного цвета.

Разные виды репродукции путем наплавления нитей слоями по цифровой модели называют также аддитивными. Понятие слоя вошло в производственный лексикон вследствие того, что печать 3D-объекта начинается с обработки цифровой компьютерной модели: она делится на слои, которые определенным образом ориентируются в программе для печати. 
фото: Новейший многоцветный FDM принтер Connex3
фото3D принтер, технология печати PolyJet

Программой предусматривается наличие в объекте свисающих элементов, для которых могут понадобиться временные опоры. Они легко удаляются после завершения процесса изготовления объекта. Также программой предусмотрено использование разных цветов одного и того же материала (пластика) при производстве одной единицы продукции.
фото: экструдер FDM-принтера
фото: экструдер FDM-принтера

Наплавление представляет собой процесс выдавливания частиц расплавленной пластиковой нити из экструдера на опору. Изделие формируется послойно, снизу вверх. 
фото: наградные статуэтки премии
фото: наградные статуэтки премии "Золотое окно" напечатаны на 3D-принтере 

Примером созданных в таком принтере объектов являются мерцающие статуэтки премии «Золотое окно 2016», которые можно будет увидеть и даже взять в руки 29 марта 2017 года.

3D-печать может кардинально изменить структуру оконного рынка  Распространение 3D-печати может кардинальным образом изменить многие рынки, и в частности оконный рынок. Технология прототипирования пока относительно новая и несовершенная, однако, учитывая скорость развития технологий в мире в целом, можно предположить, что приблизительно через четверть века,  3D-печать может перейти из разряда производства штучных моделей к массовому производству. В сегменте производства оконного ПВХ-профиля и пластиковых окон в том числе, и тогда отрасль ожидают большие изменения. 

Производство оконного профиля и, частично, окон может перейти в сферу 3D-исполнения. Выгоды такой перспективы очевидны: это позволит исключить из цикла производства окон  этап экструзии оконного профиля, изготовление уплотнителя и его протягивание; исключит некоторые основные, привычные этапы производства окон: нарезку оконных рам, армирование, сваривание.  На 3D-принтере можно будет печатать готовые оконные рамы (уже порезанные, с уплотнителем, армированные и сваренные), под размер заказчика и в кратчайшие сроки. 
фото: вполне возможно, что окна скоро будут печататься на принтерах
фото: вполне возможно, что окна скоро будут печататься на принтерах

Технология 3D-печати не требует изготовления дорогостоящего инструмента для экструзии, необходима только электронная 3D-модель. Это дает существенную экономию по сравнению с обычной экструзией.

Таким образом, технология 3D-печати при должной ее доработке может кардинальным образом изменить весь процесс производства пластиковых окон. Вместо сложного многозвеньевого процесса производство окон может превратиться в простой технологический процесс.
 

Что нужно для прогресса 
фото: так производятся окна сейчас
фото: так производятся окна сейчас 

Чтобы прогноз осуществился в реальности, должны произойти изменения в рецептуре оконного профиля, который на данный момент не может обойтись без армирования. Возможность печати готовой к использованию рамы, устойчивой к статическим нагрузкам, позволило бы произвести новый технологический прорыв в сфере производства окон. Рынок избавился перешел бы к инновационной цепочке «производитель окон – покупатель». Новая технология - полная противоположность классическому процессу изготовления окон. Также, непосредственно в компании, печатались бы и подоконники. 
фото: цветные окна - первые на очереди  в печать
фото: цветные окна - первые на очереди  в печать

Роль оконной компании в производстве стала бы преобладающей, а ее клиент получил бы возможность неограниченного индивидуального выбора оконной рамы -  любого имеющего в программном обеспечении размера и цвета, которую бы могла произвести  сама оконная компания чуть ли не в присутствии покупателя. 

Место производителей экструзионного инструмента заняли бы поставщики программного обеспечения для 3D-принтеров, которое предоставило бы  оконщику важную базу данных профильных систем для печати.

Подобные размышления могут показаться фантастическими только на первый взгляд, более тесное знакомство с 3D-технологией и современной ситуацией на рынке окон, позволяют говорить о прогнозе по широкому использованию 3D-печати, как о весьма реалистичной перспективе развития оконного рынка в диапазоне ближайших 20-25 лет.

Пока 3D-печать продолжает быть достаточно дорогостоящей технологией производства, а потому сфера ее использования распространяется  в основном на изготовление штучных, экспериментальных прототипов для тестирования сложных, микро-детализированных продуктов серийного производства. Однако наблюдая темпы развития и внедрения самых сложных технологий в массовое производство только за последние десять лет на примере мобильных устройств, беспроводных сетей Интернет, LED-технологий, т. н. машин поколения 4.0 и многих других высокотехнологичных инновационных направлений, можно с большой уверенностью говорить о переходе метода 3D-печати  из разряда элитарного и узкопрофильного в область повсеместно используемого через какую-нибудь четверть века или даже меньше.
Портал ОКНА МЕДИА РЕКОМЕНДУЕТ прочитать:
Профиль ПВХ: технологии окрашивания на заводе profine в Берлине (часть 2) 
ИНТЕРПЛАСТИКА 2017 – итоги и тренды 

Комментарии (9)

Редакция02.02.2017

Уважаемый, Гость! За 3D технологиями будущее! От этого никуда не денешься. Они упрощают и удешевляют многие сложные доселе процессы. Когда-то цифровые аппараты заменили пленочные, появление айфонов - значительно снизило спрос на многие другие приборы, функции которых есть в этим аппаратах. Технический прогресс движется семимильными шагами. Однозначно можно сказать, что предполагаемое развитие рынка, значительно бы упростило процесс производства пластиковых окон. Будет ли реализован этот сценарий развития  - зависит от производителей оборудования. Возможно появление этой статьи заставит их задуматься об этом направлении.

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Редакция


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Гость02.02.2017

Бред все это! Никуда экструзия не денется в том виде, в котором она есть!

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Гость


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Антон02.02.2017

Это наверное написал кто-то из профилистов:) конечно, если эта технология вступит в свои права, тогда работу потеряют многие участники оконного рынка, закроются сотни производств, может лучше взять на вооружение эту идею и начать использовать ее на практике?

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Антон


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Простой оконщик03.02.2017

Поединок между гостем и редакцией проходит на разных рингах, мысли разные. Каждый прав по своему. Читатель прав, что прототипы никогда не будут серийными и стеклить млн. кв. м. в год будут как и прежде натуральными материалами: ПВХ, AL, стекло, уплотнители, фурнитура и т.д. Редакция тоже права, но только в том, что говорит о прогрессе 3D технологии во многих направлениях и возможно в оконной сфере, но пока только в наградах. И никто не будет задумываться чтобы отказаться от нефти. Мы еще долго будем использовать это сырье для производства окон из знакомых нам компонентов: этилены, ПВХ, герметики, каучуки и т.д Я лично использую 3Д модель, чтобы провериться с размерами и собираемостью, прежде чем десятки тысяч баксов отдавать за фильеры и калибраторы.

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Простой оконщик


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Павел06.02.2017

Ну что девочки столкнулись с непониманием ? А что вы хотели, люди вкладывают бешенные бабки в экструдеры, а вы им про принтеры чешете!)))

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Павел


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Уинстон Черчилль07.02.2017

Ещё в 1917-м году я говорил - Машины могут заменить людей. Я был прав, согласитесь!

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Уинстон Черчилль


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Гость03.02.2017

Уважаю ваш ресурс и часто его читаю, но это на уровне желтой прессы. 3D принтеры были еще 10 лет назад, но где они сейчас так же на выставках. Такие технологии очень хороши для опытных производств, но ни как в массовом. Ребят не смешите ваших читателей.

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Гость


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Супероконщик10.02.2017

Вы зрите в корень! Я давно говорил, что нужно уходить от армирования. Необходимо упростить технологию производства окон.

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
Супероконщик


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

VSTEC Машиностроение20.02.2017

Мы используем технологию 3д печати для некоторых деталей нашего оборудования, по большей части это более чем оправдано получается, как экономически, так и конструктивно.

Удалить комментарий
Удалить комментарий
Ответить на комментарий
VSTEC Машиностроение


Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа

Комментарий
Войти с помощью
Имя
E-mail
Нужен для удаления комментария и получения ответов
Сообщение
Я ознакомился и согласен с правилами сайта Окна Медиа