Ang additive manufacturing, nailhan usab nga 3D printing, nagpadayon sa pag-uswag sulod sa halos 35 ka tuig sukad sa komersyal nga paggamit niini. Ang mga industriya sa aerospace, automotive, depensa, enerhiya, transportasyon, medikal, dental, ug konsumidor naggamit og additive manufacturing alang sa lain-laing mga aplikasyon.
Uban sa kaylap nga pagsagop niini, klaro nga ang additive manufacturing dili usa ka solusyon nga mohaom sa tanan. Sumala sa ISO/ASTM 52900 terminology standard, halos tanan nga komersyal nga additive manufacturing system nahulog sa usa sa pito ka mga kategorya sa proseso. Naglakip kini sa material extrusion (MEX), bath photopolymerization (VPP), powder bed fusion (PBF), binder spraying (BJT), material spraying (MJT), directed energy deposition (DED), ug sheet lamination (SHL). Dinhi kini gi-sort pinaagi sa pagkapopular base sa unit sales.
Nagkadaghan ang mga propesyonal sa industriya, lakip ang mga inhenyero ug mga manedyer, ang nakakat-on kung kanus-a makatabang ang additive manufacturing sa pagpalambo sa usa ka produkto o proseso ug kung kanus-a dili. Sa kasaysayan, ang mga dagkong inisyatibo sa pagpatuman sa additive manufacturing naggikan sa mga inhenyero nga eksperyensiyado sa teknolohiya. Ang mga tagdumala nakakita og daghang mga pananglitan kung giunsa ang additive manufacturing makapauswag sa produktibidad, makapakunhod sa lead times ug makamugna og bag-ong mga oportunidad sa negosyo. Ang AM dili mopuli sa kadaghanan sa tradisyonal nga mga porma sa paggama, apan mahimong bahin sa arsenal sa negosyante sa pagpalambo sa produkto ug mga kapabilidad sa paggama.
Ang additive manufacturing adunay daghang mga aplikasyon, gikan sa microfluidics hangtod sa dako nga konstruksyon. Ang mga benepisyo sa AM managlahi depende sa industriya, aplikasyon, ug gikinahanglan nga performance. Ang mga organisasyon kinahanglan adunay maayong mga rason sa pagpatuman sa AM, bisan unsa pa ang gamit niini. Ang labing komon mao ang conceptual modeling, design verification, ug suitability ug functionality verification. Nagkadaghan ang mga kompanya nga naggamit niini sa paghimo og mga himan ug aplikasyon para sa mass production, lakip ang custom product development.
Alang sa mga aplikasyon sa aerospace, ang gibug-aton usa ka dakong hinungdan. Mogasto kini og mga $10,000 aron makabutang og 0.45kg nga payload ngadto sa orbit sa Yuta, sumala sa Marshall Space Flight Center sa NASA. Ang pagpakunhod sa gibug-aton sa mga satellite makadaginot sa gasto sa paglansad. Ang gilakip nga imahe nagpakita sa usa ka Swissto12 metal AM nga bahin nga naghiusa sa daghang mga waveguide ngadto sa usa ka bahin. Uban sa AM, ang gibug-aton mokunhod ngadto sa wala pay 0.08 kg.
Ang additive manufacturing gigamit sa tibuok value chain sa industriya sa enerhiya. Alang sa pipila ka mga kompanya, ang business case sa paggamit sa AM mao ang dali nga pag-iterate sa mga proyekto aron makamugna sa pinakamaayong produkto sa pinakamubo nga panahon. Sa industriya sa lana ug gas, ang nadaot nga mga piyesa o asembliya mahimong mokantidad og liboan ka dolyar o labaw pa sa nawala nga produktibidad kada oras. Ang paggamit sa AM aron mapasig-uli ang mga operasyon mahimong labi ka madanihon.
Usa ka dakong tiggama sa mga sistema sa DED nga MX3D nagpagawas ug prototype nga himan sa pag-ayo sa tubo. Ang nadaot nga tubo mahimong mokantidad tali sa €100,000 ug €1,000,000 ($113,157-$1,131,570) kada adlaw, sumala sa kompanya. Ang fixture nga gipakita sa sunod nga panid naggamit ug CNC part isip frame ug naggamit ug DED sa pagwelding sa sirkumperensiya sa tubo. Ang AM naghatag ug taas nga deposition rates nga adunay gamay nga basura, samtang ang CNC naghatag sa gikinahanglan nga katukma.
Niadtong 2021, usa ka 3D printed water casing ang gi-install sa usa ka TotalEnergies oil rig sa North Sea. Ang mga water jacket usa ka kritikal nga elemento nga gigamit aron makontrol ang hydrocarbon recovery sa mga atabay nga gitukod. Niini nga kaso, ang mga benepisyo sa paggamit sa additive manufacturing mao ang pagkunhod sa lead times ug pagkunhod sa emissions sa 45% kon itandi sa tradisyonal nga forged water jacket.
Laing kaso sa negosyo para sa additive manufacturing mao ang pagkunhod sa mahal nga mga himan. Ang Phone Scope nakaugmad og mga digiscoping adapter para sa mga device nga nagkonektar sa camera sa imong telepono ngadto sa teleskopyo o mikroskopyo. Ang mga bag-ong telepono gipagawas matag tuig, nga nanginahanglan sa mga kompanya nga magpagawas og bag-ong linya sa mga adapter. Pinaagi sa paggamit sa AM, ang usa ka kompanya makadaginot og kwarta sa mahal nga mga himan nga kinahanglan nga ilisan kung adunay bag-ong mga telepono nga gipagawas.
Sama sa bisan unsang proseso o teknolohiya, ang additive manufacturing dili angay gamiton tungod kay kini giisip nga bag-o o lahi. Kini aron mapaayo ang pagpalambo sa produkto ug/o mga proseso sa paggama. Kinahanglan kini nga makadugang bili. Ang mga pananglitan sa ubang mga kaso sa negosyo naglakip sa mga custom nga produkto ug mass customization, komplikado nga functionality, integrated nga mga piyesa, gamay nga materyal ug gibug-aton, ug gipauswag nga performance.
Aron makab-ot sa AM ang potensyal niini sa pagtubo, kinahanglan nga sulbaron ang mga hagit. Alang sa kadaghanan sa mga aplikasyon sa paggama, ang proseso kinahanglan nga kasaligan ug masubli. Ang sunod nga mga pamaagi sa pag-automate sa pagtangtang sa materyal sa mga piyesa ug suporta ug post-processing makatabang. Ang automation nagdugang usab sa produktibidad ug nagpamenos sa gasto matag piyesa.
Usa sa mga lugar nga labing makapainteres mao ang post-processing automation sama sa pagtangtang ug pagtapos sa pulbos. Pinaagi sa pag-automate sa proseso sa mass production sa mga aplikasyon, ang parehas nga teknolohiya mahimong balikon sa liboan ka beses. Ang problema mao nga ang piho nga mga pamaagi sa automation mahimong magkalainlain depende sa tipo sa bahin, gidak-on, materyal, ug proseso. Pananglitan, ang post-processing sa automated dental crowns lahi kaayo sa pagproseso sa mga piyesa sa rocket engine, bisan kung pareho kini nga hinimo sa metal.
Tungod kay ang mga piyesa gi-optimize para sa AM, mas abante nga mga bahin ug internal nga mga channel ang kanunay nga gidugang. Para sa PBF, ang pangunang tumong mao ang pagtangtang sa 100% sa pulbos. Ang Solukon naggama og awtomatikong mga sistema sa pagtangtang sa pulbos. Ang kompanya nakaugmad og teknolohiya nga gitawag og Smart Powder Recovery (SRP) nga nagtuyok ug nag-vibrate sa mga piyesa nga metal nga gilakip pa sa build plate. Ang pagtuyok ug pag-vibrate gikontrol sa CAD model sa piyesa. Pinaagi sa tukma nga paglihok ug pag-uyog sa mga piyesa, ang nakuha nga pulbos moagos nga halos sama sa likido. Kini nga automation nagpamenos sa manual nga trabaho ug makapauswag sa kasaligan ug pagka-masubli sa pagtangtang sa pulbos.
Ang mga problema ug limitasyon sa manual nga pagtangtang sa pulbos mahimong limitahan ang paggamit sa AM alang sa mass production, bisan sa gamay nga gidaghanon. Ang mga sistema sa pagtangtang sa pulbos sa metal sa Solukon mahimong mo-operate sa usa ka inert atmosphere ug mangolekta sa wala magamit nga pulbos alang sa paggamit pag-usab sa mga makina sa AM. Nagpahigayon ang Solukon og survey sa kustomer ug nagpatik og usa ka pagtuon niadtong Disyembre 2021 nga nagpakita nga ang duha ka pinakadako nga gikabalak-an mao ang panglawas sa trabaho ug ang pagka-mahimo nga masubli.
Ang mano-manong pagtangtang sa pulbos gikan sa mga istruktura sa PBF resin mahimong makagugol ug panahon. Ang mga kompanya sama sa DyeMansion ug PostProcess Technologies nagtukod ug mga sistema sa post-processing aron awtomatikong matangtang ang pulbos. Daghang mga bahin sa additive manufacturing ang mahimong ikarga sa usa ka sistema nga mo-invert ug mo-eject sa medium aron makuha ang sobra nga pulbos. Ang HP adunay kaugalingon nga sistema nga giingon nga makatangtang sa pulbos gikan sa build chamber sa Jet Fusion 5200 sulod sa 20 minuto. Ang sistema nagtipig sa wala matunaw nga pulbos sa usa ka lahi nga sudlanan alang sa paggamit pag-usab o pag-recycle alang sa ubang mga aplikasyon.
Ang mga kompanya makabenepisyo gikan sa automation kung kini magamit sa kadaghanan sa mga lakang sa post-processing. Ang DyeMansion nagtanyag mga sistema alang sa pagtangtang sa pulbos, pag-andam sa nawong ug pagpintal. Ang sistema sa PowerFuse S nagkarga sa mga piyesa, nagpaalisngaw sa hamis nga mga piyesa ug nagdiskarga niini. Ang kompanya naghatag usa ka stainless steel rack alang sa pagbitay sa mga piyesa, nga gihimo pinaagi sa kamot. Ang sistema sa PowerFuse S makahimo og usa ka nawong nga susama sa usa ka injection mold.
Ang pinakadakong hagit nga giatubang sa industriya mao ang pagsabot sa tinuod nga mga oportunidad nga gitanyag sa automation. Kon kinahanglan nga himoon ang usa ka milyon nga mga parte sa polymer, ang tradisyonal nga proseso sa paghulma o paghulma mahimong labing maayong solusyon, bisan kon kini nagdepende sa parte. Ang AM kanunay nga magamit alang sa unang produksiyon sa paghimo ug pagsulay sa himan. Pinaagi sa automated post-processing, liboan ka mga parte ang mahimong maprodyus nga kasaligan ug masubli gamit ang AM, apan kini espesipiko sa parte ug mahimong magkinahanglan og custom nga solusyon.
Ang AM walay kalabotan sa industriya. Daghang mga organisasyon ang nagpresentar og makapaikag nga mga resulta sa panukiduki ug kalamboan nga mahimong mosangpot sa hustong paglihok sa mga produkto ug serbisyo. Sa industriya sa aerospace, ang Relativity Space naggama og usa sa pinakadako nga sistema sa paggama og metal additive gamit ang proprietary DED technology, nga gilauman sa kompanya nga gamiton sa paghimo sa kadaghanan sa mga rocket niini. Ang Terran 1 rocket niini makahatud og 1,250 kg nga payload ngadto sa ubos nga orbit sa Yuta. Nagplano ang Relativity nga maglunsad og test rocket sa tunga-tunga sa 2022 ug nagplano na og mas dako, magamit pag-usab nga rocket nga gitawag og Terran R.
Ang Terran 1 ug R rocket sa Relativity Space usa ka inobatibong paagi sa paghanduraw pag-usab kon unsa ang hitsura sa umaabot nga paglupad sa kawanangan. Ang disenyo ug pag-optimize alang sa additive manufacturing nakapukaw sa interes niini nga kalamboan. Ang kompanya nag-angkon nga kini nga pamaagi nakapakunhod sa gidaghanon sa mga piyesa sa 100 ka pilo kon itandi sa tradisyonal nga mga rocket. Ang kompanya nag-angkon usab nga makahimo kini og mga rocket gikan sa hilaw nga materyales sulod sa 60 ka adlaw. Kini usa ka maayong ehemplo sa paghiusa sa daghang mga piyesa ngadto sa usa ug pagpasimple pag-ayo sa supply chain.
Sa industriya sa dentista, ang additive manufacturing gigamit sa paghimo og mga korona, tulay, surgical drilling template, partial dentures ug aligners. Ang Align Technology ug SmileDirectClub naggamit og 3D printing aron makahimo og mga piyesa para sa thermoforming clear plastic aligners. Ang Align Technology, tiggama sa mga produkto nga may brand nga Invisalign, naggamit og daghang photopolymerization systems sa 3D Systems baths. Niadtong 2021, ang kompanya miingon nga nakatratar na kini og kapin sa 10 milyon nga mga pasyente sukad kini nakadawat og pag-apruba sa FDA niadtong 1998. Kung ang tipikal nga pagtambal sa usa ka pasyente gilangkoban sa 10 ka aligners, nga usa ka ubos nga banabana, ang kompanya nakahimo na og 100 milyon o labaw pa nga mga piyesa sa AM. Ang mga piyesa sa FRP lisud i-recycle tungod kay kini thermoset. Ang SmileDirectClub naggamit sa HP Multi Jet Fusion (MJF) system aron makahimo og mga thermoplastic nga piyesa nga mahimong i-recycle alang sa ubang mga aplikasyon.
Sa kasaysayan, ang VPP wala makahimo og nipis ug transparent nga mga piyesa nga adunay kusog nga mga kabtangan para gamiton isip mga orthodontic appliances. Niadtong 2021, ang LuxCreo ug Graphy nagpagawas og posibleng solusyon. Sugod sa Pebrero, ang Graphy adunay aprubado sa FDA para sa direktang 3D printing sa mga dental appliances. Kon imong i-print kini direkta, ang proseso gikan sa sinugdanan hangtod sa katapusan giisip nga mas mubo, mas sayon, ug posibleng dili kaayo mahal.
Usa ka sayo nga kalamboan nga nakadawat og daghang atensyon sa media mao ang paggamit sa 3D printing alang sa dagkong mga aplikasyon sa konstruksyon sama sa pabalay. Kasagaran ang mga dingding sa balay giimprinta pinaagi sa extrusion. Ang tanan nga ubang mga bahin sa balay gihimo gamit ang tradisyonal nga mga pamaagi ug materyales, lakip ang mga salog, kisame, atop, hagdanan, pultahan, bintana, appliances, kabinet ug countertop. Ang mga dingding nga 3D printed mahimong makadugang sa gasto sa pag-instalar sa kuryente, suga, plumbing, ductwork, ug mga bentilasyon alang sa pagpainit ug air conditioning. Ang pagtapos sa interior ug exterior sa usa ka konkreto nga dingding mas lisud kaysa sa tradisyonal nga disenyo sa dingding. Ang pag-modernize sa usa ka balay nga adunay 3D printed nga mga dingding usa usab ka importante nga konsiderasyon.
Ang mga tigdukiduki sa Oak Ridge National Laboratory nagtuon kon unsaon pagtipig og enerhiya sa mga 3D printed nga bungbong. Pinaagi sa pagsulod og mga tubo sa bungbong atol sa konstruksyon, ang tubig moagos agi niini alang sa pagpainit ug pagpabugnaw. Kini nga proyekto sa R&D makapainteres ug inobatibo, apan naa pa kini sa sayo nga yugto sa pag-uswag. Kini nga proyekto sa R&D makapainteres ug inobatibo, apan naa pa kini sa sayo nga yugto sa pag-uswag.Kini nga proyekto sa panukiduki makapainteres ug bag-o, apan naa pa kini sa sinugdanan sa pag-uswag.Kini nga proyekto sa panukiduki makapainteres ug inobatibo, apan anaa pa sa sinugdanan sa pag-uswag.
Kadaghanan kanato wala pa pamilyar sa ekonomiya sa 3D printing sa mga piyesa sa pagtukod o uban pang dagkong mga butang. Ang teknolohiya gigamit na sa paghimo og pipila ka mga tulay, awning, bangko sa parke, ug mga elemento sa dekorasyon para sa mga bilding ug sa gawas nga palibot. Gituohan nga ang mga bentaha sa additive manufacturing sa gagmay nga sukod (gikan sa pipila ka sentimetro hangtod sa pipila ka metros) magamit sa dako nga sukod sa 3D printing. Ang mga nag-unang benepisyo sa paggamit sa additive manufacturing naglakip sa paghimo og komplikado nga mga porma ug mga bahin, pagkunhod sa gidaghanon sa mga piyesa, pagkunhod sa materyal ug gibug-aton, ug pagdugang sa produktibidad. Kung ang AM dili makadugang og bili, ang pagkamapuslanon niini kinahanglan nga kuwestiyonon.
Niadtong Oktubre 2021, nakuha sa Stratasys ang nahibiling 55% nga stake sa Xaar 3D, usa ka subsidiary sa British industrial inkjet printer manufacturer nga Xaar. Ang polymer PBF technology sa Stratasys, nga gitawag og Selective Absorbion Fusion, gibase sa Xaar inkjet printheads. Ang Stratasys H350 machine nakigkompetensya sa HP MJF system.
Impresibo ang pagpalit sa Desktop Metal. Niadtong Pebrero 2021, gipalit sa kompanya ang Envisiontec, usa ka dugay nang tiggama sa mga industrial additive manufacturing system. Niadtong Mayo 2021, gipalit sa kompanya ang Adaptive3D, usa ka developer sa flexible VPP polymers. Niadtong Hulyo 2021, gipalit sa Desktop Metal ang Aerosint, usa ka developer sa multi-material powder coating recoating processes. Ang pinakadako nga pagpalit nahitabo niadtong Agosto sa dihang gipalit sa Desktop Metal ang kakompetensya nga ExOne sa kantidad nga $575 milyon.
Ang pag-angkon sa Desktop Metal sa ExOne naghiusa sa duha ka inilang tiggama sa mga sistema sa metal nga BJT. Sa kinatibuk-an, ang teknolohiya wala pa makaabot sa lebel nga gituohan sa kadaghanan. Ang mga kompanya nagpadayon sa pagsulbad sa mga isyu sama sa pagkabalik-balik, kasaligan, ug pagsabot sa hinungdan sa mga problema samtang kini motumaw. Bisan pa, kung masulbad ang mga problema, adunay gihapon lugar alang sa teknolohiya nga makaabot sa mas dagkong mga merkado. Niadtong Hulyo 2021, ang 3DEO, usa ka service provider nga naggamit sa usa ka proprietary 3D printing system, miingon nga nakapadala na kini og usa ka milyon ngadto sa mga kustomer.
Nakasaksi og dakong pag-uswag ang mga developer sa software ug cloud platform sa industriya sa additive manufacturing. Ilabi na kini nga tinuod alang sa performance management systems (MES) nga nagsubay sa AM value chain. Miuyon ang 3D Systems nga paliton ang Oqton niadtong Septyembre 2021 sa kantidad nga $180 milyon. Natukod niadtong 2017, ang Oqton naghatag og mga solusyon nga nakabase sa cloud aron mapaayo ang workflow ug mapaayo ang kahusayan sa AM. Nakuha sa Materialize ang Link3D niadtong Nobyembre 2021 sa kantidad nga $33.5 milyon. Sama sa Oqton, ang cloud platform sa Link3D nagsubay sa trabaho ug nagpasimple sa AM workflow.
Usa sa pinakabag-o nga mga pagpalit sa 2021 mao ang pagpalit sa ASTM International sa Wohlers Associates. Nagtinabangay sila aron magamit ang brand sa Wohlers aron masuportahan ang mas lapad nga pagsagop sa AM sa tibuok kalibutan. Pinaagi sa ASTM AM Center of Excellence, ang Wohlers Associates magpadayon sa paghimo og mga report sa Wohlers ug uban pang mga publikasyon, ingon man paghatag og mga serbisyo sa pagtambag, pag-analisar sa merkado ug pagbansay.
Ang industriya sa additive manufacturing mihamtong na ug daghang mga industriya ang naggamit sa teknolohiya alang sa lainlaing mga aplikasyon. Apan ang 3D printing dili makapuli sa kadaghanan sa ubang mga porma sa paggama. Hinuon, gigamit kini aron makahimo og bag-ong mga klase sa produkto ug mga modelo sa negosyo. Gigamit sa mga organisasyon ang AM aron makunhuran ang gibug-aton sa mga piyesa, makunhuran ang mga oras sa paghatud ug gasto sa himan, ug mapaayo ang pag-personalize ug performance sa produkto. Ang industriya sa additive manufacturing gilauman nga magpadayon sa pagtubo niini uban ang mga bag-ong kompanya, produkto, serbisyo, aplikasyon ug mga kaso sa paggamit nga mogawas, kasagaran sa kusog kaayo nga tulin.