DEEP и Fortius Metals: Прорыв в Крупносерийной Многоматериальной Печати WAAM

Главное

• Компании DEEP Manufacturing и Fortius Metals объявили о партнерстве для реализации первого промышленного проекта по многоматериальной крупноформатной печати методом WAAM.
• Проект направлен на доказательство возможности контролируемого осаждения различных сплавов в едином цикле сборки с точностью, достаточной для серийного промышленного производства.
• Ключевой вызов — управление тепловыми деформациями и траекториями инструмента при многоматериальном осаждении; решение — комбинация термического моделирования, синхронизированной многороботной системы и мониторинга в реальном времени.

Индустрия на пороге: от лабораторной демонстрации к цеховому стандарту

Развитие аддитивного производства металлов долгое время было ограничено одним фундаментальным допущением: одна деталь — один материал. Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), один из наиболее производительных методов крупноформатной 3D-печати, традиционно работал именно по такой схеме. Однако реальные инженерные задачи требуют иного подхода. Корпус гидроаккумулятора, несущий элемент подводного аппарата или фланец трубопровода — в каждом из этих случаев разные зоны детали испытывают принципиально разные нагрузки: коррозионное воздействие, высокое давление, циклические температуры, износ.

Именно эту проблему решает партнерство DEEP Manufacturing и Fortius Metals. 4 июня 2026 года компании анонсировали амбициозный проект: напечатать сложный многоматериальный металлический цилиндр с помощью крупноформатной печати, объединив инженерные компетенции обеих сторон в едином производственном цикле.

Роботизированная установка для металлической 3D-печати WAAM.

Технологическая коллаборация: что соединяют DEEP и Fortius

Проект распределяет ответственность в соответствии с профильными компетенциями. DEEP Manufacturing, имеющая сертификацию DNV Approval of Manufacture (AoM) на производство WAAM-конструкций для сосудов под давлением и корпусных сооружений, отвечает за аппаратную часть крупноформатной печати. Компания использует собственную синхронизированную многороботную систему, которая позволяет распределять процесс наплавки между несколькими манипуляторами одновременно, что критически важно для контроля тепловложения и геометрии крупных деталей.

Fortius Metals (Колорадо) вносит в проект экспертизу по двум направлениям: продвинутая проволока для сварки с прогнозируемыми характеристиками и, что, возможно, важнее, термическое моделирование и проектирование траекторий инструмента. По словам руководства компаний, многоматериальное осаждение требует принципиально иного подхода к планированию: недостаточно просто сменить проволоку в горелке. Необходимо рассчитать, как изменится тепловой поток при переходе от одного сплава к другому, как поведет себя зона сплавления, и как перестроить траекторию, чтобы минимизировать остаточные деформации.

Многоматериальность как инженерный вызов

Вопрос, который ставят перед собой партнеры, звучит так: «Можно ли контролировать процесс многоматериального осаждения с повторяемостью, достаточной для крупносерийного промышленного производства?». Однородная наплавка — процесс с известными граничными условиями. Добавление второго, а в перспективе и третьего сплава, вносит несколько дополнительных переменных:

• Термический цикл — каждый материал имеет свою теплопроводность и температуру плавления, что меняет распределение тепла в зоне печати.
• Совместимость сплавов — граница раздела между разными материалами должна быть механически надежной, без образования хрупких интерметаллидных фаз.
• Траектория инструмента — переход от одного материала к другому требует оптимизации маршрута наплавки для обеспечения плавного градиента свойств.
• Контроль деформаций — разница в коэффициентах термического расширения может приводить к короблению детали.

DEEP Manufacturing и Fortius Metals объединяют симуляционное прогнозирование с возможностями синхронизированной многороботной системы. Это позволяет не только рассчитать оптимальные параметры до начала печати, но и корректировать процесс в реальном времени на основе данных мониторинга.

Дорожная карта проекта

Проект разбит на три последовательные фазы. Первая — отработка на тестовых образцах для калибровки моделей и отладки режимов наплавки. Вторая — печать уменьшенного прототипа цилиндра для валидации траекторий и тепловых расчетов. Основная печать — сложного многоматериального цилиндра — запланирована на период с середины июня по начало июля 2026 года.

После завершения печати компании намерены опубликовать визуальные обновления и результаты анализа, включая данные о микроструктуре, механических свойствах и геометрической точности. Это не финальная точка: партнеры рассматривают проект как этап на пути к промышленному производству многоматериальных металлических изделий.

Контекст: сертификация и масштабирование

Объявленная коллаборация опирается на существенный инфраструктурный фундамент. В октябре 2025 года DEEP Manufacturing получила сертификацию DNV AoM на производство WAAM-конструкций для сосудов под давлением, включая сосуды для пребывания человека, а также корпусных элементов. Этот сертификат — один из немногих в мире; на сегодняшний день компания является единственным обладателем DNV AoM для такого типа изделий в Европе.

Параллельно DEEP Manufacturing расширяет производственные мощности в США. В начале 2026 года был анонсирован инвестиционный проект стоимостью 100 млн долларов в инженерно-производственный комплекс во Флориде. Существующее предприятие в Хьюстоне площадью 50 000 кв. футов входит в программу инвестиций объемом 10 млн долларов, направленную на создание американского производственного хаба для энергетического, оборонного и морского секторов. На объекте планируется разместить роботизированные системы, посты постобработки и линии контроля качества.

Питер Ричардс, CEO DEEP Manufacturing, подчеркивает: «Многоматериальное производство способно трансформировать отрасли, эксплуатирующие детали в экстремальных условиях. Но для этого требуется нечто большее, чем просто осаждать металл. Нужны знание процесса, мониторинг и контроль в масштабе. Этот проект призван доказать, что эти возможности можно объединить и приблизить решение сложных задач к серийному выпуску».

Джефф Рупперт, CEO Fortius Metals, добавляет: «Сотрудничество с DEEP Manufacturing позволяет применить наши модельные и материальные разработки к реальной, требовательной конструкции».

Главное из статьи

• Какие компании сотрудничают в проекте по многоматериальной WAAM? Британская DEEP Manufacturing (специалист по WAAM для ответственных конструкций) и американская Fortius Metals (эксперт по моделированию, траекториям и сварочной проволоке).
• В чем заключается цель партнерства DEEP и Fortius Metals? Продемонстрировать возможность контролируемого многоматериального осаждения сплавов в едином цикле крупноформатной печати с точностью и повторяемостью, достаточной для промышленного производства.
• Какие преимущества дает многоматериальная печать WAAM? Возможность tailoring свойств детали по зонам: разные участки одного изделия могут быть выполнены из разных сплавов, оптимизированных под конкретные нагрузки (коррозия, давление, температура, износ).
• Какие этапы включает проект и когда ожидаются результаты? Тестовые образцы, прототип меньшего размера, основная печать (середина июня — начало июля 2026), затем публикация визуальных данных и аналитического отчета.

Заключение: от демонстрации к регламенту

В индустрии аддитивного производства металлов нередко возникает разрыв между единичной демонстрацией возможности и квалифицированным серийным выпуском. Проект DEEP Manufacturing и Fortius Metals интересен именно тем, что он сфокусирован на закрытии этого разрыва. Наличие у DEEP сертификации DNV AoM уже подтверждает, что компания способна производить крупные WAAM-конструкции с соблюдением строгих отраслевых стандартов. Задача партнерства — распространить эту производственную дисциплину на многоматериальные сборки.

Если проект будет успешным, это создаст прецедент: регулирующие органы, конструкторы и заказчики получат не просто технологический трюк, а воспроизводимый, сертифицируемый процесс. Для рынков энергетики, морского транспорта и оборонной промышленности это может означать существенное снижение сроков изготовления сложных составных деталей и расширение проектных возможностей — за счет перехода от сварных сборок из нескольких заготовок к цельным многоматериальным печатным изделиям.

Источник: 3dprintingindustry.com