Voxeljet

Voxeljet (стилизованное написание — voxeljet) — немецкая компания, специализирующаяся на разработке, производстве и продаже промышленных 3D-принтеров, работающих по технологии струйной печати связующим веществом (Binder Jetting). Компания также предоставляет услуги по аддитивному производству, включая изготовление литейных форм, прототипов и функциональных деталей из различных материалов. Полное наименование — voxeljet AG, штаб-квартира расположена в городе Фридберг, Германия.

История

Компания была основана в 1999 году в Ахене (Германия) как дочернее предприятие исследовательского института RWTH Aachen University. Первоначально она занималась коммерциализацией технологии струйной печати связующим веществом, разработанной в стенах университета. В 2004 году voxeljet представила свою первую промышленную систему — VX500, предназначенную для печати литейных форм и моделей из кварцевого песка.

В 2010-е годы компания расширила линейку оборудования, выпустив высокопроизводительные принтеры VX1000 и VX2000, а также системы для печати полимерами (VX200). В 2013 году voxeljet провела первичное публичное размещение акций (IPO) на Нью-Йоркской фондовой бирже (NYSE), получив листинг под тикером VJET. В 2015 году компания открыла сервисный центр в Китае (Шанхай), а в 2017 году — в США (Кантон, штат Мичиган).

В 2020-х годах voxeljet сосредоточилась на разработке систем для массового производства, представив модель VX9000 — один из крупнейших в мире 3D-принтеров, работающих по технологии Binder Jetting. В 2023 году компания объявила о реструктуризации и сокращении части персонала в связи с изменением рыночной конъюнктуры.

Технология

Основная технология voxeljet — Binder Jetting (струйная печать связующим веществом). Процесс заключается в послойном нанесении порошкового материала (песка, полимера, керамики или металла) и избирательном склеивании его частиц жидким связующим, которое наносится через печатающую головку, схожую с головками струйных принтеров. После завершения печати деталь извлекается из порошковой массы, очищается от неиспользованного материала и, при необходимости, подвергается постобработке (пропитке, спеканию, термообработке).

Материалы

Voxeljet использует три основные группы материалов:

• Песок (кварцевый, керамический, хромитовый) — для изготовления литейных форм и стержней, применяемых в металлургии.
• Полимеры (полиметилметакрилат, полипропилен, полиамид) — для создания прототипов и функциональных деталей.
• Керамика (оксид алюминия, цирконий) — для производства высокотемпературных и износостойких компонентов.

В 2020-х годах компания также начала разработку решений для печати металлическими порошками (нержавеющая сталь, бронза, титан), однако на 2024 год коммерческое внедрение этих материалов оставалось ограниченным.

Оборудование

Линейка 3D-принтеров voxeljet включает несколько серий, различающихся по размеру рабочей камеры, производительности и назначению:

Все системы используют закрытую архитектуру с собственным программным обеспечением (voxeljet Print Manager) и поддерживают автоматизированную подачу порошка.

Применение

Основные отрасли применения продукции voxeljet:

• Литейное производство — изготовление песчаных форм и стержней для литья металлов (чугун, сталь, алюминий, бронза). Технология позволяет создавать сложные внутренние каналы и полости, недоступные при традиционной формовке.
• Автомобилестроение — производство прототипов деталей двигателей, коробок передач, кузовных элементов, а также оснастки для литья под давлением.
• Аэрокосмическая промышленность — изготовление лёгких и прочных деталей из полимеров и керамики, а также литейных форм для турбинных лопаток.
• Медицина — создание индивидуальных имплантатов, хирургических шаблонов и моделей для планирования операций (на основе полимеров).
• Архитектура и дизайн — печать архитектурных макетов, скульптур и декоративных элементов.

Сервисные центры

Помимо продажи оборудования, voxeljet управляет сетью сервисных центров (On-Demand Services), которые выполняют заказы на печать деталей по техническим заданиям клиентов. На 2024 год центры расположены в Германии (Фридберг, Ахен), США (Кантон, Мичиган), Китае (Шанхай) и Великобритании (Лондон). Сервисные центры оснащены всеми моделями принтеров компании и могут обрабатывать заказы от единичных прототипов до серийных партий.

Критика и ограничения

Технология Binder Jetting от voxeljet имеет ряд недостатков, отмечаемых в профессиональной среде:

• Низкая механическая прочность деталей в исходном состоянии (требуется постобработка — пропитка, спекание или термообработка).
• Ограниченная точность по сравнению с технологиями лазерного спекания (SLS) или стереолитографии (SLA) — погрешность может достигать 0,2–0,5 мм на крупных деталях.
• Высокая стоимость оборудования — промышленные системы стоят от 500 000 до 2 000 000 евро, что ограничивает доступность для малых и средних предприятий.
• Зависимость от поставщиков связующего — компания использует проприетарные рецептуры, что снижает гибкость выбора материалов.

Финансовые показатели

По данным отчётности за 2023 год, выручка voxeljet составила около 18,5 млн евро, что на 12 % меньше по сравнению с 2022 годом. Чистый убыток компании за тот же период достиг 6,2 млн евро. Основные доходы формируются за счёт продажи оборудования (около 60 %) и услуг сервисных центров (около 40 %). Акции компании торгуются на NYSE, однако их стоимость с момента IPO снизилась более чем на 90 % из-за высокой конкуренции на рынке промышленной 3D-печати.

Конкуренты

Основными конкурентами voxeljet на рынке струйной печати связующим являются:

• ExOne (США) — подразделение Desktop Metal, специализирующееся на Binder Jetting для металлов и песка.
• HP Inc. (США) — технология Multi Jet Fusion (MJF) для полимеров.
• 3D Systems (США) — системы на основе струйной печати (ProJet) и лазерного спекания.
• EOS (Германия) — лазерное спекание полимеров и металлов (прямой конкурент в сегменте промышленной печати).

Интересные факты

• Название «voxeljet» образовано от слов «voxel» (объёмный пиксель) и «jet» (струя), что отражает суть технологии — послойное нанесение связующего.
• Принтер VX9000, представленный в 2021 году, способен печатать детали длиной до 4 метров и массой до 2 тонн, что делает его одним из крупнейших в мире по рабочему объёму.
• Компания сотрудничала с немецким автопроизводителем BMW для печати литейных форм для прототипов двигателей, что позволило сократить время производства с нескольких недель до нескольких дней.

Источники

• Официальный сайт voxeljet AG (voxeljet.com)
• Годовой отчёт voxeljet за 2023 год (SEC Filing)
• Статья «Binder Jetting: A Review of Process, Materials, and Applications» (Journal of Manufacturing Processes, 2022)
• Публикация «Industrial 3D Printing: The Voxeljet Story» (Additive Manufacturing Magazine, 2021)
• Данные NYSE по акциям VJET (finance.yahoo.com)