Американская аддитивная промышленность стоит перед развилкой в вопросах финансирования исследований и разработок. Как и вся экономика США после Второй мировой войны, отрасль 3D-печати сильно завязана на военные бюджеты и оборонный сектор. При этом есть примеры компаний, которые успешно выстраивают коллаборации за пределами военной тематики, и это вселяет уверенность в способность индустрии диверсифицировать подход к R&D.
Речь не об отказе от оборонных проектов, а о дополнении их коммерческими сценариями использования. Университетские партнёрства — один из лучших инструментов для такой задачи. Показательный пример — соглашение компании Phase3D с Университетом Роуэна в Нью-Джерси.
Контроль качества на первых слоях
Phase3D производит аппаратное решение Fringe Inspection для металлической 3D-печати. Система использует собственный программный комплекс для мониторинга в реальном времени и сертификации напечатанных деталей. Цифровой инженерный центр (DEHub) университета Роуэна установил новый принтер DMG Mori Lasertec 30 SLM US и начал использовать экосистему Fringe прямо с первого запуска.
Ни Phase3D, ни DEHub не чужды оборонному финансированию. Phase3D регулярно получает контракты SBIR, а сам центр изначально создавался для поддержки оборонных исследований через гранты DARPA. Ключевой нюанс — в среде, где проходит работа. Университет принципиально отличается от федеральной лаборатории: партнёрство с вузом принесёт пользу оборонному сектору, но у него гораздо больше шансов дать инновации для гражданских отраслей экономики.
Первые результаты подтверждают эту логику. На первой же печати система выявила ошибку в начале процесса: первые 60 слоёв формировались только по контурам детали, без заполнения и поддержек. Как поясняют в Phase3D, такой старт не только сигнализирует о возможном браке, но и рискует повредить сам принтер, если не вмешаться вовремя.
Без системы Fringe оператору пришлось бы остановить печать из предосторожности. Вместо этого команда университета совместно с Phase3D отработала алгоритм действий: если карты высот Fringe показывали выступы, аномальное вспучивание, неравномерную укладку порошка или признаки дефектного формирования деталей, участок отменял бы задание немедленно. По итогам мониторинга печать завершилась успешно.
Университеты как канал в будущее отрасли
Совместные исследования компаний и вузов дают ощутимые преимущества. Спин-оффы из университетской среды показывают непропорционально высокий процент выживаемости по сравнению с конкурентами, а корпоративные партнёрства служат катализатором для их создания. Студент, освоивший 3D-принтер в связке с продукцией Phase3D и основавший после выпуска свою компанию, с высокой вероятностью останется пользователем их решений.
Университет — это ещё и первая точка контакта компании с будущими кадрами отрасли. Даже если студенты не станут основателями, работа в индустрии аддитивных технологий превращает их в потенциальный источник спроса на продукты тех компаний, с которыми они уже работали во время учёбы. Не исключено, что они придут работать именно туда.
Даже когда исследование финансирует государство, проведение проекта в университетской среде даёт максимальную отдачу для экономики в целом. Убедить частный бизнес заботиться о национальном благосостоянии сложно, но индустрия может лоббировать государственную научно-техническую политику, стимулирующую тесное взаимодействие вузов и предприятий.
Применение в России и СНГ
Тема in-situ мониторинга металлической 3D-печати напрямую касается российского рынка. Интеграторы и исследовательские центры в стране работают над системами контроля качества для SLM-оборудования, включая контроль первых слоёв и контроль порошковой постели. Разработка Phase3D интересна прежде всего предприятиям авиационной и двигателестроительной отраслей, где требования к сертификации деталей максимально строгие.
Университетские партнёрства в этом контексте выглядят перспективным форматом и для РФ. Отечественные вузы активно занимаются переоснащением лабораторий аддитивного производства, и коллаборации с разработчиками ПО для мониторинга могли бы сократить разрыв между академическими исследованиями и промышленным внедрением. Особенно это актуально для компаний, которые ищут способы валидации деталей без разрушающего контроля.