Первые месяцы 2026 года войдут в историю аддитивного производства как период фундаментальных изменений. Если предыдущие годы были посвящены эволюционному совершенствованию существующих технологий — повышению скорости, улучшению точности, расширению материаловедческой базы, — то начало текущего года ознаменовалось появлением принципиально новых подходов. Речь идет о переходе от классического послойного формирования объектов к объемному синтезу, о возможности комбинировать в одной детали материалы с различными свойствами и о создании полностью отечественных промышленных систем, не уступающих мировым аналогам.
Голографический прорыв: технология DISH из Китая
Иллюстрация из научной статьи о технологии на nature.com
Рекорд скорости: 0,6 секунды на объект
Середина февраля 2026 года запомнится специалистам по аддитивным технологиям выходом статьи в журнале Nature, где исследовательская группа из пекинского Университета Цинхуа обнародовала результаты своей работы над методом объемной печати. Предложенная технология, получившая аббревиатуру DISH (Digital Incoherent Synthesis of Holographic Light Fields), позволяет получать трехмерные объекты с характерными размерами в несколько миллиметров за время, не превышающее шести десятых секунды, при этом точность воспроизведения деталей исчисляется единицами микрон.
Физические принципы метода
Иллюстрация из научной статьи о технологии на nature.com
В традиционных подходах к трехмерной печати объект формируется путем последовательного наложения слоев материала друг на друга. DISH предлагает принципиально иную логику: вместо механического перемещения печатающей головки или платформы используется управляемое световое поле, которое одновременно инициирует полимеризацию во всем заданном объеме. Ключевой элемент установки — вращающийся перископ, размещенный на полом валу перед объективом. Эта оптическая система направляет лазерное излучение в неподвижную емкость с фотополимером под постоянно меняющимися углами. Частота вращения достигает десяти оборотов в секунду, что позволяет сформировать в толще жидкого материала трехмерную световую структуру, точно соответствующую геометрии будущего изделия.
Иллюстрация из научной статьи о технологии на nature.com
Отказ от вращения самой емкости имеет принципиальное значение. В более ранних разработках, таких как метод вычислительной аксиальной литографии, подвижность резервуара создавала гидродинамические возмущения, способные разрушать формирующиеся тонкостенные элементы. Для подавления этих эффектов приходилось применять смолы с экстремально высокой вязкостью — от 6000 до 10000 сантипуаз, что существенно ограничивало круг возможных применений. Технология DISH, напротив, демонстрирует совместимость с материалами практически любого уровня вязкости — от текучих водных растворов до высоковязких инженерных композиций.
Ключевые технические параметры
Для формирования светового поля используется лазер с длиной волны 405 нанометров, модуляция излучения осуществляется цифровым микрозеркальным устройством, способным переключаться с частотой 17 000 раз в секунду. Сложная синхронизация вращения оптической системы и смены проецируемых изображений обеспечивает исключительную точность результирующего светового поля. В ходе экспериментов зафиксированы следующие показатели:
-
Полный цикл формирования объекта занимает 0,6 секунды
-
Скорость заполнения объема материалом достигает 333 кубических миллиметра в секунду
-
Разрешающая способность сохраняется на уровне 19 микрон по всей глубине рабочей зоны до 1 сантиметра
-
Минимальный стабильно воспроизводимый элемент имеет размер 12 микрон
Работа с различными материалами
Короткое время экспозиции играет решающую роль при печати в низковязких средах. Полимеризация успевает завершиться до того, как гравитация вызовет сколько-нибудь заметное перемещение частиц в жидкой фазе. Это позволило успешно работать с водными растворами полиэтиленгликольдиакрилата, вязкость которых составляет всего 4,7 сантипуаз. Для сравнения: традиционные объемные методы требуют вязкости, превышающей этот показатель более чем в тысячу раз.
Спектр опробованных материалов оказался весьма широким. Помимо упомянутых водных растворов, исследователи успешно применяли биосовместимые гидрогели на основе желатинметакрилоила и фиброинметакрилоила, эластичные уретандиметакрилатные композиции, а также высоковязкие инженерные смолы, используемые в промышленности.
В лабораторных условиях были получены:
-
Модели фрагментов кровеносной системы с подтвержденной проходимостью внутренних каналов,
-
Классический тестовый объект Benchy, требующий формирования нависающих элементов и внутренних полостей,
-
Биомиметические структуры, имитирующие свойства живых тканей,
-
Элементы микрооптики с заданными геометрическими параметрами.
Перспективы промышленного масштабирования
Конструктивная особенность установки — расположение всех оптических элементов с одной стороны резервуара — создает предпосылки для организации непрерывного производства. В прототипе уже реализована схема с проточным каналом: после короткой экспозиции готовое изделие выносится потоком жидкости, а освободившийся объем заполняется свежим материалом для следующего цикла. Таким образом можно последовательно изготавливать различные по форме объекты — от простых геометрических тел до сложных фигур.
Существующие ограничения
Как любой новый метод, DISH имеет ряд недостатков, над устранением которых работают авторы разработки:
-
Максимальный размер рабочей области ограничен сантиметровым диапазоном, что связано с поглощением световой энергии в толще материала,
-
Расчет голографических паттернов требует привлечения значительных вычислительных мощностей — на современных суперкомпьютерах эта процедура занимает до суток,
-
Односторонний подвод излучения создает дефицит информации о структуре вдоль оптической оси, что несколько ухудшает аксиальное разрешение.
Мультиматериальная металлическая печать: разработка петербургских ученых
Соединение несоединимого
Параллельно с достижениями китайских коллег важный результат получен в России. Коллектив исследователей под руководством Анатолия Поповича, возглавляющего Институт машиностроения, материалов и транспорта в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, предложил метод объемного формирования металлических изделий из нескольких сплавов одновременно.
Технология, идея
Элементарный строительный блок, заполняемый конкретным металлом, имеет размер менее миллиметра. Такая дискретность позволяет программировать распределение различных материалов буквально в микрометровом масштабе, создавая детали с плавно изменяющимися механическими и физическими характеристиками в разных зонах.
Наиболее ценным свойством разработки считается возможность получения градиентных переходов между разнородными металлами. Резкие границы раздела, неизбежные при механическом соединении разнородных деталей, обычно становятся зонами концентрации напряжений и потенциального разрушения. Плавное изменение состава материала на протяжении нескольких десятков микрометров позволяет избежать этой проблемы, обеспечивая монолитность структуры.
Практическая реализация
Разработка прошла апробацию на нескольких промышленно значимых изделиях:
|
Изделие |
Конструктивные особенности |
Достигнутый эффект |
|
Камера сгорания малого размера |
Внутренняя поверхность из жаропрочной бронзы, внешняя оболочка из никелевого сплава, промежуточный слой с теплопроводящей сетчатой структурой |
Сокращение производственного цикла с нескольких месяцев до нескольких дней |
|
Зубчатое колесо |
Внутренняя область с повышенной способностью к гашению вибраций, внешний слой с высокой твердостью для износостойкости |
Оптимизация разнородных свойств в объеме одной детали |
Работа с трудносоединимыми материалами. Особого внимания заслуживает возможность получения неразъемных соединений между металлами, которые традиционными методами сварки соединить невозможно или крайне сложно. К таким парам относятся алюминий со сталью, титан с алюминием и другие комбинации, представляющие интерес для авиационной и космической техники. В общей сложности исследователи опробовали более двадцати различных материалов и их сочетаний, включая титановые и алюминиевые сплавы, а также сплавы с эффектом запоминания формы.
Отечественное промышленное оборудование: MeltMaster3D
Автор: Aleksandr Chikin, авторские права: Strana Rosatom
Реализация стратегии импортозамещения
В январе 2026 года произошло событие, значимое для российского машиностроения. Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения, входящий в структуру госкорпорации «Росатом», завершил создание и передал заказчику — компании «АЭМ-Спецсталь» — два промышленных 3D-принтера, не имевших ранее отечественных аналогов.
Характеристики MeltMaster3D 550. Эта модель реализует метод селективного лазерного сплавления металлических порошков и отличается следующими параметрами:
-
Размер рабочей зоны составляет 550×450×450 миллиметров, что относит ее к категории крупных среди эксплуатируемых в России систем
-
В конструкции применены четыре независимых лазерно-оптических модуля
-
Производительность превышает показатели предшествующего поколения в 2,75 раза
Специализированная версия MeltMaster3D-350ВТ. Вторая разработанная модель ориентирована на исследовательские задачи и работу с тугоплавкими составами:
-
Допустимая температура плавления обрабатываемых материалов достигает 800 градусов Цельсия
-
Оборудование пригодно для работы с бронзой и жаропрочными никелевыми сплавами, которые наиболее склонны к образованию трещин в процессе печати
-
По совокупности характеристик не имеет аналогов среди отечественных разработок
Как отметил в своих комментариях генеральный директор ЦНИИТМАШ Виктор Орлов, в новых установках применена запатентованная российская конструкция, полностью отечественное программное обеспечение и оригинальная система контроля, позволяющая наблюдать за формированием деталей в реальном масштабе времени. В текущих условиях ограниченного доступа к зарубежным технологиям это имеет стратегическое значение для обеспечения технологической независимости.
Трансформация рынка настольной печати
От скорости к многофункциональности
Прошедшая в Шанхае выставка TCT Asia 2026 наглядно продемонстрировала изменение приоритетов в сегменте настольных FDM-систем. Если 2025 год проходил под знаком соревнования в скорости печати (некоторые производители заявляли показатели 600 миллиметров в секунду и выше), то 2026 год стал годом многокомпонентных и многоцветных технологий.
Рыночная статистика подтверждает этот сдвиг: более 65 процентов настольных систем стоимостью выше 500 долларов поставляются со стандартной поддержкой работы с несколькими материалами. Аналитики ожидают, что в следующем продуктовом цикле около трех четвертей новых моделей будут позиционировать многоцветность или многоматериальность как основное конкурентное преимущество.
Наиболее заметные новинки выставки
Creality SPARKX i7 оснащен системой CFS, оптимизирующей внутреннюю логистику подачи филамента. По заявлениям производителя, это позволяет сократить отходы материала на 50 процентов при одновременном увеличении скорости смены на 15 процентов.
Snapmaker U1 предлагает альтернативное решение — систему с четырьмя независимыми экструдерами. Время смены материала составляет всего 5 секунд, при этом полностью исключается необходимость в печати так называемых «башен продувки», которые в традиционных системах расходуют до 80 процентов материала на одну модель.
Bambu Lab H2C оснащен системой с шестью индукционными нагревателями, способными достигать рабочей температуры 220 градусов за 8 секунд. Устройство содержит 59 различных датчиков, обеспечивая уровень надежности, сопоставимый с промышленным оборудованием.
Atomic Form Palette 300 стал абсолютным рекордсменом по функциональности: 12 независимых печатающих головок и возможность одновременного использования до 36 цветов. Заявлено сокращение отходов материала на 90 процентов по сравнению с традиционными методами смены цвета.
Системные изменения в отрасли
Программное обеспечение как ключевой фактор
В сегменте металлической 3D-печати роль программного обеспечения становится определяющей. Современные управляющие системы отвечают не только за формирование траекторий лазерного луча, но и за контроль тепловых режимов, предсказание возможных дефектов и обеспечение воспроизводимости результатов. Точное программное управление позволяет снизить долю брака и уменьшить совокупную стоимость владения оборудованием.
Возвращение технологии Binder Jetting
Технология струйной печати связующим долгое время оставалась в тени более популярных методов, таких как селективное лазерное сплавление. Однако в 2026 году ситуация меняется благодаря развитию специализированного программного обеспечения, появлению новых материалов и совершенствованию процессов постобработки. Это делает Binder Jetting реальным кандидатом для организации серийного производства металлических деталей.
Воксельный подход к управлению свойствами
Следующий этап развития отрасли связан с возможностью управления свойствами материала внутри детали на уровне отдельных вокселей — трехмерных аналогов пикселей. Оптимизация траекторий печати в сочетании с математическим моделированием позволяет заранее проектировать функциональные характеристики изделия, сокращать массу деталей и увеличивать их ресурс. Этот подход особенно востребован в авиационной, энергетической и медицинской отраслях.
Заключение
Первые два месяца 2026 года наглядно продемонстрировали, что аддитивные технологии переходят в качественно новую фазу развития. Ключевые достижения этого периода — голографическая печать DISH, мультиматериальная металлическая 3D-печать, появление полностью отечественных промышленных систем и массовый переход настольных принтеров к многокомпонентности — указывают на общий вектор движения.
Технология DISH, разработанная в Университете Цинхуа, принципиально меняет представления о соотношении скорости и точности, сокращая время изготовления сложных микрообъектов до долей секунды. Разработка петербургских ученых открывает возможность создания деталей с градиентными свойствами из материалов, ранее считавшихся несовместимыми. Оборудование MeltMaster3D от ЦНИИТМАШ демонстрирует способность отечественного машиностроения создавать конкурентоспособные системы полного цикла. Наконец, новинки TCT Asia 2026 знаменуют наступление эры по-настоящему функциональной многокомпонентной печати для массового пользователя.
В совокупности эти достижения формируют фундамент для следующего поколения производственных процессов, где 3D-печать окончательно перестает быть инструментом прототипирования и становится полноценным методом промышленного производства с беспрецедентными возможностями управления свойствами готовых изделий.