Мировой объем рынка алюминиевого порошка для аддитивного производства в 2016 году составил 170 тонн. По сравнению с производством первичного алюминия, исчисляемого десятками миллионов тонн, ничтожно мало. Но лиха беда начало. Объемы продаж этого продукта растут темпами до 50% в год. И структура потребления постепенно меняется — от прототипирования к изготовлению конечных деталей. Это ведет к увеличению потребности в порошках. Но и инвестиции в их производство растут, на рынок выходят новые производители, рассчитывающие откусить свою долю от аддитивного пирога. Это отражается на цене — за последний год она уменьшилась вдвое, с 60 евро за килограмм стандартного алюминиевого порошка до 30 евро. При этом покупатели больших объемов уже пытаются выставить производителям цену 20 евро за килограмм. Снижение цен влечет за собой расширение зон применения аддитивного производства. Так и раскручивается рынок.
«Я общался с представителями одного крупного немецкого автоконцерна, — рассказывает директор по новым проектам ОК “Русал” Алексей Арнаутов. — Они говорят, что если порошок будет стоить пять-шесть долларов за килограмм, то они готовы прямо сейчас начинать массово изготавливать детали из алюминия по аддитивным технологиям». Сейчас таких цен нет, но судя по тому, что «Русал» заявляет о готовности в будущем занять 25% мирового рынка алюминиевых порошков для аддитивного производства, резервы для снижения цены у него имеются. Впрочем, резко ронять цену, чтобы потеснить конкурентов, «Русал» пока не собирается. Он идет другим путем.
Со своим порошком
Наиболее распространенная сегодня схема, по которой владелец аддитивной машины получает металлический порошок, — покупка непосредственно у производителя принтера. Производители 3D-машин идут по пути производителей 2D-принтеров, которые на первом этапе требовали использовать исключительно оригинальные картриджи для получения удовлетворительного результата печати. Производители трехмерных принтеров пошли даже дальше — некоторые из них настроены таким образом, что использование стороннего порошка вовсе невозможно. Запрещено на аппаратном уровне.
Продавцом также может выступать посредник, закупающий большие объемы порошка оптом напрямую у производителей и продающий его затем потребителям в розницу.
Ну и, наконец, купить порошок владелец аддитивной машины может у промышленного производителя порошков.
Год назад «Русал» заключил соглашение с немецкой станкостроительной компанией DMG Mori, по которому он будет поставлять порошок для 3D-принтеров, произведенных этой компанией. Она будет рекомендовать покупать порошок именно у «Русала» как сертифицированного поставщика. Именно под этот порошок будет настроено программное обеспечение принтера и технологические режимы печати.
«Русал» уже протестировал свои порошки у всех крупных производителей аддитивных машин. Помимо уже упомянутой DMG Mori это SLM Solution, EOS, Concept Laser, 3D Systems, Insstek и ряд других. Цель — сделать свой порошок «родным» для аддитивных машин этих производителей и тем самым обеспечить себе рынок сбыта.
Впрочем, налаживанием контактов непосредственно с производителями «Русал» не ограничивается. Компания налаживает связи с одним из крупных иностранных дистрибуторов сырья.
Помимо сертификации своих порошков у производителей принтеров «Русал» работает с компаниями, купившими промышленные аддитивные машины и желающими покупать сырье для них напрямую у производителя. По словам Алексея Арнаутова, таких клиентов у компании пятьдесят.
Таким образом, за счет активной работы по всем трем направлениям сбыта порошков «Русал» планирует нарастить свою долю на этом рынке, потеснив других игроков, и при этом не уронить цену.
Больше порошков, хороших и разных
Наиболее распространенный порошок с алюминиевой основой, применяемый в аддитивном производстве, — AlSi10Mg. По сути это обычный литейный сплав, который превращен в порошок. И применяется он не только и не столько в аддитивном производстве. Наибольшие объемы используются при производстве деталей по технологии литья металлов под давлением (Metal Injection Molding, MIM). Эта технология появилась сравнительно недавно — активное ее промышленное внедрение началось с середины 1980-х. Она позволяет получать металлические детали сложной формы, с высокими характеристиками по точности и практически без отходов сырья.
Металлический порошок, который идет на производство деталей по MIM-технологии имеет размеры от 1 до 20 мкм. При аддитивном производстве используется более крупный порошок алюминиевых сплавов с диапазоном размеров от 10 до 100 мкм.
Выражение «аддитивные технологии» часто сопровождается словом «кастомизация». Преимущество аддитивного производства в том, что производитель может легко подстроиться под запросы клиента, создать уникальный продукт с требуемыми свойствами. А значит, понадобится особое сырье — порошок, обладающий необходимыми характеристиками. В связи с этим производители порошков вынуждены постоянно разрабатывать новые композиции и технологии их изготовления.
«Одна из наиболее перспективных отраслей в части использования аддитивных технологий — аэрокосмическая. Она менее чувствительна к цене изделий, более готова к применению новых технологий 3D-печати, — рассказывает Алексей Арнаутов. — Но у нее возникают повышенные требования к самому материалу. Здесь нужен не обычный стандартный порошок, который делается из литейного сплава, а твердые сплавы, термоустойчивые, с повышенными прочностными характеристиками. Сегодня мы ведем ряд НИОКР по созданию порошков из новых сплавов».
«Русал» также взаимодействует с научными учреждениями: в марте компания выиграла конкурс Министерства образования на реализацию двух проектов. Первый — с МГУ на разработку новых инновационных порошков, второй — с МИСиС, на разработку технологий и порошков для авиационной отрасли. Суммарный объем инвестиций — 800 млн рублей. Половина — собственные средства компании, 400 млн — бюджетное софинансирование.
Ассоциация «Технологическая платформа “Моделирование и технологии эксплуатации высокотехнологичных систем”» (ТП МТЭВС) начиная с 2015 года проводит мониторинг востребованности аддитивных технологий среди промышленных предприятий. По данным последнего опроса, порошки алюминиевых сплавов находятся на втором месте по востребованности с долей почти 30%, уступая порошкам из различных стальных сплавов (см. график). В исследовании также отмечается, что большинство предприятий крайне заинтересованы в развитии производства отечественных порошковых материалов.
В одной коробке
Рынок аддитивного производства сегодня находится на стадии оформления. Качественный скачок произойдет, когда изготовление конечных деталей станет массовым.
«Сегодня рынок очень сильно сегментирован, — рассуждает Алексей Арнаутов. — Есть крупные игроки, в первую очередь американские, которые пытаются его консолидировать. Но с точки зрения клиента — автомобильной или авиационной компании — пока нет единого решения. Когда ты пришел, купил, включил в сеть и начал выпускать детали, необходимые для сборки готового изделия. То есть следующий шаг, который позволит сделать рывок в части распространения аддитивного производства, — это появление крупных интеграторов, способных предложить рынку готовое решение. Такими заинтересованными интеграторами могут быть производители конечного продукта аддитивного производства, например General Electric и Airbus. Сегодня они создают предприятия за рамками своих корпораций, которые производят порошки, покупают доли в компаниях — производителях оборудования, в компаниях, которые занимаются не только проектированием самой детали, но и технологией изготовления этой детали. Эти интеграторы сегодня несколько впереди, нежели другие игроки отрасли».
