Əlavə istehsalı, həmçinin 3D çap kimi də tanınır, kommersiya məqsədli istifadəsindən bəri təxminən 35 ildir ki, inkişaf etməyə davam edir. Aerokosmik, avtomobil, müdafiə, enerji, nəqliyyat, tibb, stomatologiya və istehlak sənayesi geniş tətbiq sahələri üçün əlavə istehsalından istifadə edir.
Bu qədər geniş tətbiq olunmaqla, aşqar istehsalının hamı üçün vahid bir həll olmadığı aydın olur. ISO/ASTM 52900 terminologiya standartına əsasən, demək olar ki, bütün kommersiya aşqar istehsal sistemləri yeddi proses kateqoriyasından birinə aiddir. Bunlara material ekstruziyası (MEX), vanna fotopolimerləşməsi (VPP), toz təbəqə əriməsi (PBF), bağlayıcı çiləmə (BJT), material çiləmə (MJT), istiqamətləndirilmiş enerji çökməsi (DED) və təbəqə laminasiyası (SHL) daxildir. Burada onlar vahid satışlarına əsasən populyarlığa görə sıralanır.
Mühəndislər və menecerlər də daxil olmaqla, getdikcə daha çox sənaye mütəxəssisi aşqar istehsalının məhsulu və ya prosesi nə vaxt təkmilləşdirə biləcəyini və nə vaxt edə bilməyəcəyini öyrənir. Tarixən aşqar istehsalının tətbiqi üçün əsas təşəbbüslər texnologiya ilə təcrübəli mühəndislərdən gəlirdi. Rəhbərlik aşqar istehsalının məhsuldarlığı necə artıra, istehsal müddətini azalda və yeni biznes imkanları yarada biləcəyinə dair daha çox nümunə görür. AM əksər ənənəvi istehsal formalarını əvəz etməyəcək, lakin sahibkarın məhsul inkişafı və istehsal imkanları arsenalının bir hissəsinə çevriləcək.
Aşqar istehsalının mikroflüidikadan tutmuş genişmiqyaslı tikintiyə qədər geniş tətbiq sahəsi var. AM-nin faydaları sənayeyə, tətbiqə və tələb olunan performansa görə dəyişir. Təşkilatların istifadə halından asılı olmayaraq AM-ni tətbiq etmək üçün yaxşı səbəbləri olmalıdır. Ən çox yayılmışları konseptual modelləşdirmə, dizayn yoxlaması və uyğunluq və funksionallıq yoxlamasıdır. Getdikcə daha çox şirkət bundan kütləvi istehsal üçün alətlər və tətbiqlər yaratmaq, o cümlədən xüsusi məhsul inkişafı üçün istifadə edir.
Aerokosmik tətbiqlər üçün çəki əsas amildir. NASA-nın Marşal Kosmik Uçuş Mərkəzinə görə, 0,45 kq yükü Yer orbitinə çıxarmaq təxminən 10.000 dollara başa gəlir. Peyklərin çəkisinin azaldılması buraxılış xərclərində qənaət etməyə imkan verir. Əlavə olunmuş şəkildə bir neçə dalğa bələdçisini bir hissəyə birləşdirən Swissto12 metal AM hissəsi göstərilir. AM ilə çəki 0,08 kq-dan az azalır.
Enerji sənayesində əlavə istehsal dəyər zənciri boyunca istifadə olunur. Bəzi şirkətlər üçün AM-dən istifadənin biznes nümunəsi ən qısa müddətdə mümkün olan ən yaxşı məhsulu yaratmaq üçün layihələri tez bir zamanda təkrarlamaqdır. Neft və qaz sənayesində zədələnmiş hissələr və ya yığımlar saatda məhsuldarlığın itirilməsinə minlərlə dollar və ya daha çox xərc çəkə bilər. Əməliyyatları bərpa etmək üçün AM-dən istifadə xüsusilə cəlbedici ola bilər.
DED sistemlərinin əsas istehsalçısı MX3D prototip boru təmiri aləti buraxıb. Şirkətin məlumatına görə, zədələnmiş boru kəməri gündə 100.000 avro ilə 1.000.000 avro arasında (113.157-1.131.570 dollar) başa gələ bilər. Növbəti səhifədə göstərilən qurğu çərçivə kimi CNC hissəsindən istifadə edir və borunun ətrafını qaynaq etmək üçün DED-dən istifadə edir. AM minimal tullantı ilə yüksək çökmə sürəti təmin edir, CNC isə tələb olunan dəqiqliyi təmin edir.
2021-ci ildə Şimal dənizindəki TotalEnergies neft platformasına 3D çaplı su örtüyü quraşdırılıb. Su örtükləri tikilməkdə olan quyularda karbohidrogen hasilatını idarə etmək üçün istifadə olunan vacib elementdir. Bu halda, aşqar istehsalının istifadəsinin faydaları ənənəvi döymə su örtükləri ilə müqayisədə qurğuşun müddətinin azaldılması və emissiyaların 45% azaldılmasıdır.
Əlavə istehsalın digər bir biznes nümunəsi bahalı alətlərin azaldılmasıdır. Phone Scope, telefonunuzun kamerasını teleskopa və ya mikroskopa qoşan cihazlar üçün rəqəmsal adapterlər hazırlamışdır. Hər il yeni telefonlar buraxılır və bu da şirkətlərdən yeni adapterlər xətti buraxmağı tələb edir. AM-dən istifadə etməklə, şirkət yeni telefonlar buraxıldıqda dəyişdirilməsi lazım olan bahalı alətlərə qənaət edə bilər.
Hər hansı bir proses və ya texnologiyada olduğu kimi, əlavə istehsal yeni və ya fərqli hesab edildiyi üçün istifadə edilməməlidir. Bu, məhsulun hazırlanmasını və/və ya istehsal proseslərini təkmilləşdirmək üçündür. Dəyər əlavə etməlidir. Digər biznes nümunələrinə xüsusi məhsullar və kütləvi fərdiləşdirmə, mürəkkəb funksionallıq, inteqrasiya olunmuş hissələr, daha az material və çəki və təkmilləşdirilmiş performans daxildir.
AM-nin inkişaf potensialını reallaşdırması üçün çətinliklər həll edilməlidir. Əksər istehsal tətbiqləri üçün proses etibarlı və təkrar istehsal oluna bilən olmalıdır. Hissələrin və dayaqların materialının çıxarılması və sonrakı emalın avtomatlaşdırılmasının sonrakı üsulları kömək edəcəkdir. Avtomatlaşdırma həmçinin məhsuldarlığı artırır və hissə başına düşən xərcləri azaldır.
Ən çox maraq doğuran sahələrdən biri tozun təmizlənməsi və emalı kimi sonrakı emal avtomatlaşdırmasıdır. Tətbiqlərin kütləvi istehsal prosesini avtomatlaşdırmaqla eyni texnologiya minlərlə dəfə təkrarlana bilər. Problem ondadır ki, spesifik avtomatlaşdırma metodları hissənin növünə, ölçüsünə, materialına və prosesə görə dəyişə bilər. Məsələn, avtomatlaşdırılmış diş taclarının sonrakı emalı raket mühərriki hissələrinin emalından çox fərqlidir, baxmayaraq ki, hər ikisi metaldan hazırlana bilər.
Hissələri AM üçün optimallaşdırıldığı üçün daha inkişaf etmiş xüsusiyyətlər və daxili kanallar tez-tez əlavə olunur. PBF üçün əsas məqsəd tozun 100%-ni çıxarmaqdır. Solukon avtomatik toz təmizləmə sistemləri istehsal edir. Şirkət, hələ də montaj lövhəsinə bərkidilmiş metal hissələri fırladan və titrədən Smart Powder Recovery (SRP) adlı bir texnologiya hazırlayıb. Fırlanma və titrəmə hissənin CAD modeli tərəfindən idarə olunur. Hissələri dəqiq hərəkət etdirmək və silkələməklə, tutulan toz demək olar ki, maye kimi axır. Bu avtomatlaşdırma əl əməyini azaldır və toz təmizləmənin etibarlılığını və təkrar istehsalını artıra bilər.
Əl ilə toz çıxarılması ilə bağlı problemlər və məhdudiyyətlər, hətta az miqdarda olsa belə, kütləvi istehsal üçün AM-dən istifadənin mümkünlüyünü məhdudlaşdıra bilər. Solukon metal toz çıxarma sistemləri inert atmosferdə işləyə və AM maşınlarında təkrar istifadə üçün istifadə olunmamış tozu toplaya bilər. Solukon müştəri sorğusu keçirmiş və 2021-ci ilin dekabr ayında ən böyük iki narahatlığın peşə sağlamlığı və təkrar istehsal olunma olduğunu göstərən bir araşdırma dərc etmişdir.
PBF qatran strukturlarından tozun əl ilə çıxarılması vaxt apara bilər. DyeMansion və PostProcess Technologies kimi şirkətlər tozu avtomatik olaraq çıxarmaq üçün sonrakı emal sistemləri qururlar. Bir çox əlavə istehsal hissələri artıq tozu çıxarmaq üçün mühiti çevirən və çıxaran bir sistemə yüklənə bilər. HP-nin Jet Fusion 5200-ün istehsal kamerasından tozu 20 dəqiqəyə çıxardığı deyilən öz sistemi var. Sistem əriməmiş tozu təkrar istifadə və ya digər tətbiqlər üçün təkrar emal üçün ayrı bir qabda saxlayır.
Şirkətlər avtomatlaşdırmanı emaldan sonrakı mərhələlərin əksəriyyətinə tətbiq etmək mümkün olarsa, ondan faydalana bilərlər. DyeMansion tozun təmizlənməsi, səthin hazırlanması və rənglənməsi üçün sistemlər təklif edir. PowerFuse S sistemi hissələri yükləyir, hamar hissələri buxarlandırır və boşaldır. Şirkət əl ilə yerinə yetirilən hissələri asmaq üçün paslanmayan polad rəf təqdim edir. PowerFuse S sistemi inyeksiya qəlibinə bənzər bir səth yarada bilər.
Sənayenin üzləşdiyi ən böyük çətinlik avtomatlaşdırmanın təklif etdiyi real imkanları anlamaqdır. Bir milyon polimer hissənin hazırlanması lazımdırsa, ənənəvi tökmə və ya qəlibləmə prosesləri ən yaxşı həll yolu ola bilər, baxmayaraq ki, bu, hissədən asılıdır. AM tez-tez alət istehsalı və sınaqlarında ilk istehsal mərhələsi üçün mövcuddur. Avtomatlaşdırılmış sonrakı emal vasitəsilə AM istifadə edərək minlərlə hissə etibarlı və təkrar istehsal edilə bilər, lakin bu, hissəyə xasdır və xüsusi həll tələb edə bilər.
AM-in sənaye ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. Bir çox təşkilat məhsul və xidmətlərin düzgün işləməsinə gətirib çıxara biləcək maraqlı tədqiqat və inkişaf nəticələri təqdim edir. Aerokosmik sənayedə Relativity Space, şirkətin raketlərinin əksəriyyətinin istehsalında istifadə olunacağına ümid etdiyi mülkiyyətində olan DED texnologiyasından istifadə edərək ən böyük metal əlavə istehsal sistemlərindən birini istehsal edir. Onun Terran 1 raketi aşağı Yer orbitinə 1250 kq yük çatdıra bilir. Relativity 2022-ci ilin ortalarında sınaq raketi buraxmağı planlaşdırır və artıq Terran R adlı daha böyük, təkrar istifadə edilə bilən raket hazırlamağı planlaşdırır.
Relativity Space şirkətinin Terran 1 və R raketləri gələcək kosmik uçuşların necə görünə biləcəyini yenidən təsəvvür etmək üçün innovativ bir yoldur. Əlavə istehsal üçün dizayn və optimallaşdırma bu inkişafa marağı artırdı. Şirkət iddia edir ki, bu metod ənənəvi raketlərlə müqayisədə hissələrin sayını 100 dəfə azaldır. Şirkət həmçinin iddia edir ki, xammaldan 60 gün ərzində raketlər istehsal edə bilər. Bu, bir çox hissəni bir yerə birləşdirməyin və təchizat zəncirini xeyli sadələşdirməyin əla nümunəsidir.
Stomatologiya sənayesində əlavə istehsal taclar, körpülər, cərrahi qazma şablonları, qismən protezlər və hizalayıcılar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Align Technology və SmileDirectClub şəffaf plastik hizalayıcıları termoformasiya etmək üçün hissələr istehsal etmək üçün 3D çapdan istifadə edirlər. Invisalign markalı məhsulların istehsalçısı olan Align Technology, 3D Sistemlər vannalarında bir çox fotopolimerləşmə sistemlərindən istifadə edir. 2021-ci ildə şirkət 1998-ci ildə FDA təsdiqini aldığından bəri 10 milyondan çox xəstəni müalicə etdiyini bildirdi. Tipik bir xəstənin müalicəsi aşağı qiymət olan 10 hizalayıcıdan ibarətdirsə, şirkət 100 milyon və ya daha çox AM hissə istehsal edib. FRP hissələri termoset olduğundan təkrar emal etmək çətindir. SmileDirectClub, digər tətbiqlər üçün təkrar emal edilə bilən termoplastik hissələr istehsal etmək üçün HP Multi Jet Fusion (MJF) sistemindən istifadə edir.
Tarixən VPP ortodontik cihazlar kimi istifadə üçün möhkəmlik xüsusiyyətlərinə malik nazik, şəffaf hissələr istehsal edə bilməyib. 2021-ci ildə LuxCreo və Graphy mümkün bir həll yolu təqdim etdilər. Fevral ayından etibarən Graphy, stomatoloji cihazların birbaşa 3D çapı üçün FDA tərəfindən təsdiqlənib. Əgər onları birbaşa çap etsəniz, başdan-ayağa proses daha qısa, daha asan və potensial olaraq daha ucuz hesab olunur.
Medianın diqqətini cəlb edən ilkin inkişaflardan biri mənzil kimi genişmiqyaslı tikinti tətbiqləri üçün 3D çapdan istifadə idi. Çox vaxt evin divarları ekstruziya yolu ilə çap olunur. Evin bütün digər hissələri döşəmələr, tavanlar, damlar, pilləkənlər, qapılar, pəncərələr, məişət texnikası, şkaflar və tezgahlar da daxil olmaqla ənənəvi üsullar və materiallardan istifadə etməklə hazırlanırdı. 3D çap divarları elektrik enerjisi, işıqlandırma, santexnika, kanalizasiya və istilik və kondisioner üçün ventilyasiya dəliklərinin quraşdırılması xərclərini artıra bilər. Beton divarın daxili və xarici hissəsini ənənəvi divar dizaynı ilə müqayisədə bitirmək daha çətindir. 3D çap divarları ilə evi modernləşdirmək də vacib bir məsələdir.
Oak Ridge Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları 3D çap olunmuş divarlarda enerjinin necə saxlanılacağını öyrənirlər. Tikinti zamanı divara borular daxil etməklə, su isitmə və soyutma üçün divardan axmağa imkan verir. Bu AR-GE layihəsi maraqlı və innovativdir, lakin hələ də inkişafın ilkin mərhələsindədir. Bu AR-GE layihəsi maraqlı və innovativdir, lakin hələ də inkişafın ilkin mərhələsindədir.Bu tədqiqat layihəsi maraqlı və innovativdir, lakin hələ də inkişafın ilkin mərhələsindədir.Bu tədqiqat layihəsi maraqlı və innovativdir, lakin hələ də inkişafın ilkin mərhələsindədir.
Əksəriyyətimiz hələ bina hissələrinin və ya digər böyük obyektlərin 3D çapının iqtisadiyyatı ilə tanış deyilik. Bu texnologiyadan bəzi körpülər, tentlər, park skamyaları və binalar və açıq hava mühiti üçün dekorativ elementlər istehsal etmək üçün istifadə edilmişdir. Kiçik miqyaslarda (bir neçə santimetrdən bir neçə metrə qədər) əlavə istehsalın üstünlüklərinin böyük miqyaslı 3D çapa da aid olduğuna inanılır. Əlavə istehsalın istifadəsinin əsas üstünlüklərinə mürəkkəb formalar və xüsusiyyətlər yaratmaq, hissələrin sayını azaltmaq, materialı və çəkini azaltmaq və məhsuldarlığı artırmaq daxildir. Əgər AM dəyər əlavə etmirsə, onun faydalılığı şübhə altına alınmalıdır.
2021-ci ilin oktyabr ayında Stratasys, Britaniyanın sənaye inkjet printer istehsalçısı Xaar-ın törəmə müəssisəsi olan Xaar 3D-də qalan 55% payı əldə etdi. Stratasys-in Selective Absorbion Fusion adlı polimer PBF texnologiyası Xaar inkjet çap başlıqlarına əsaslanır. Stratasys H350 maşını HP MJF sistemi ilə rəqabət aparır.
Desktop Metal-ın alınması təsirli idi. 2021-ci ilin fevral ayında şirkət uzun müddətdir sənaye əlavələri istehsal sistemləri istehsalçısı olan Envisiontec-i satın aldı. 2021-ci ilin may ayında şirkət çevik VPP polimerlərinin inkişaf etdiricisi olan Adaptive3D-ni satın aldı. 2021-ci ilin iyul ayında Desktop Metal çoxmateriallı toz örtüyünün yenidən örtülməsi proseslərinin inkişaf etdiricisi olan Aerosint-i satın aldı. Ən böyük alış avqust ayında Desktop Metal-ın rəqibi ExOne-u 575 milyon dollara satın alması ilə baş verdi.
Desktop Metal tərəfindən ExOne-un alınması metal BJT sistemlərinin iki tanınmış istehsalçısını bir araya gətirir. Ümumiyyətlə, texnologiya hələ çoxlarının düşündüyü səviyyəyə çatmayıb. Şirkətlər təkrarlanma, etibarlılıq və problemlərin yarandığı zaman onların kök səbəbini anlamaq kimi məsələləri həll etməyə davam edirlər. Buna baxmayaraq, problemlər həll olunarsa, texnologiyanın daha böyük bazarlara çatması üçün hələ də yer var. 2021-ci ilin iyul ayında xüsusi 3D çap sistemindən istifadə edən xidmət təminatçısı 3DEO, milyondan bir hissəsini müştərilərə göndərdiyini bildirib.
Proqram təminatı və bulud platforması inkişaf etdiriciləri əlavə istehsal sənayesində əhəmiyyətli artım müşahidə ediblər. Bu, xüsusilə AM dəyər zəncirini izləyən performans idarəetmə sistemləri (MES) üçün doğrudur. 3D Systems, 2021-ci ilin sentyabr ayında Oqtonu 180 milyon dollara satın almağa razılıq verdi. 2017-ci ildə qurulan Oqton, iş axınını yaxşılaşdırmaq və AM səmərəliliyini artırmaq üçün bulud əsaslı həllər təqdim edir. 2021-ci ilin noyabr ayında 33,5 milyon dollara əldə edilmiş Link3D-ni maddiləşdirin. Oqton kimi, Link3D-nin bulud platforması da işi izləyir və AM iş axınını sadələşdirir.
2021-ci ildəki ən son satınalmalardan biri ASTM International-ın Wohlers Associates şirkətini satın almasıdır. Birlikdə onlar AM-nin dünya miqyasında daha geniş tətbiqini dəstəkləmək üçün Wohlers brendindən istifadə etmək üzərində işləyirlər. ASTM AM Mükəmməllik Mərkəzi vasitəsilə Wohlers Associates Wohlers hesabatlarını və digər nəşrləri hazırlamağa, eləcə də məsləhət xidmətləri, bazar təhlili və təlimlər göstərməyə davam edəcək.
Aşqar istehsal sənayesi inkişaf edib və bir çox sənaye bu texnologiyadan geniş tətbiq sahələri üçün istifadə edir. Lakin 3D çap əksər digər istehsal formalarını əvəz etməyəcək. Bunun əvəzinə, yeni növ məhsullar və biznes modelləri yaratmaq üçün istifadə olunur. Təşkilatlar hissələrin çəkisini azaltmaq, istehsal müddətini və alət xərclərini azaltmaq, məhsulun fərdiləşdirilməsini və performansını yaxşılaşdırmaq üçün AM-dən istifadə edirlər. Aşqar istehsal sənayesinin yeni şirkətlərin, məhsulların, xidmətlərin, tətbiqlərin və istifadə hallarının ortaya çıxması ilə böyümə trayektoriyasını davam etdirməsi gözlənilir, bu da çox vaxt böyük sürətlə baş verir.