Aldona fabrikado, ankaŭ konata kiel 3D-presado, daŭre evoluis dum preskaŭ 35 jaroj ekde sia komerca uzo.La aerospaca, aŭtomobila, defendo, energio, transportado, medicina, dentala, kaj konsumindustrioj uzas aldonan fabrikadon por larĝa gamo de aplikoj.
Kun tia disvastigita adopto, estas klare, ke aldona fabrikado ne estas unugranda solvo por ĉiuj.Laŭ la terminologia normo ISO/ASTM 52900, preskaŭ ĉiuj komercaj aldonaĵproduktadsistemoj falas en unu el sep procezaj kategorioj.Ĉi tiuj inkluzivas materialan eltrudon (MEX), banfotopolimerigon (VPP), pulvorlitan fuzion (PBF), ligan ŝprucigadon (BJT), materialan ŝprucaĵon (MJT), direktitan energidemetadon (DED), kaj folilamenigon (SHL).Ĉi tie ili estas ordigitaj laŭ populareco surbaze de unuovendoj.
Kreskanta nombro da industriaj profesiuloj, inkluzive de inĝenieroj kaj administrantoj, lernas kiam aldona fabrikado povas helpi plibonigi produkton aŭ procezon kaj kiam ĝi ne povas.Historie, gravaj iniciatoj efektivigi aldonan fabrikadon venis de inĝenieroj spertaj kun la teknologio.Administrado vidas pli da ekzemploj pri kiel aldona fabrikado povas plibonigi produktivecon, redukti plumbotempojn kaj krei novajn komercajn ŝancojn.AM ne anstataŭigos la plej multajn tradiciajn formojn de fabrikado, sed fariĝos parto de la arsenalo de la entreprenisto de produkt-disvolviĝo kaj produktadkapabloj.
Aldonproduktado havas larĝan gamon de aplikoj, de mikrofluidiko ĝis grandskala konstruado.La avantaĝoj de AM varias laŭ industrio, apliko kaj bezonata agado.Organizoj devas havi bonajn kialojn por efektivigi AM, sendepende de la uzkazo.La plej oftaj estas koncipa modeligado, dezajnokonfirmo, kaj taŭgeco kaj funkcieckonfirmo.Pli kaj pli da kompanioj uzas ĝin por krei ilojn kaj aplikojn por amasproduktado, inkluzive de kutima produkta disvolviĝo.
Por aerospacaj aplikoj, pezo estas grava faktoro.Ĝi kostas ĉirkaŭ $ 10,000 por meti 0.45 kg utilan ŝarĝon en la Teran orbiton, laŭ la Marshall Space Flight Center de NASA.Redukti la pezon de satelitoj povas ŝpari sur lanĉkostoj.La alkroĉita bildo montras Swissto12 metalan AM-parton kiu kombinas plurajn ondgvidilojn en unu parton.Kun AM, la pezo estas reduktita al malpli ol 0,08 kg.
Aldonproduktado estas uzata tra la valorĉeno en la energiindustrio.Por iuj kompanioj, la komerca kazo por uzi AM estas rapide ripeti projektojn por krei la plej bonan eblan produkton en la plej mallonga tempo.En la petrolo kaj gasindustrio, difektitaj partoj aŭ kunigoj povas kosti milojn da dolaroj aŭ pli en perdita produktiveco je horo.Uzi AM por restarigi operaciojn povas esti aparte alloga.
Grava produktanto de DED-sistemoj MX3D publikigis prototipan tubriparan ilon.Difektita dukto povas kosti inter € 100,000 kaj € 1,000,000 ($ 113,157-$ 1,131,570) tage, laŭ la kompanio.La fiksaĵo montrita sur la sekva paĝo uzas CNC-parton kiel kadron kaj uzas DED por veldi la cirkonferencon de la tubo.AM provizas altajn deponajn indicojn kun minimuma malŝparo, dum CNC provizas la bezonatan precizecon.
En 2021, 3D presita akvokovraĵo estis instalita sur TotalEnergies naftoplatformo en Norda Maro.Akvojakoj estas kritika elemento uzita por kontroli hidrokarbidon reakiron en putoj sub konstruo.En ĉi tiu kazo, la avantaĝoj de uzado de aldonaĵfabrikado estas reduktitaj plumbotempoj kaj reduktitaj emisioj je 45% kompare kun tradiciaj forĝitaj akvojakoj.
Alia komerca kazo por aldonaĵproduktado estas la redukto de multekosta ilaro.Phone Scope evoluigis digiskopajn adaptilojn por aparatoj, kiuj konektas la fotilon de via telefono al teleskopo aŭ mikroskopo.Novaj telefonoj estas liberigitaj ĉiujare, postulante kompaniojn liberigi novan vicon de adaptiloj.Uzante AM, kompanio povas ŝpari monon pri multekostaj iloj, kiuj devas esti anstataŭigitaj kiam novaj telefonoj estas liberigitaj.
Kiel kun ajna procezo aŭ teknologio, aldona fabrikado ne devus esti uzata ĉar ĝi estas konsiderata nova aŭ malsama.Ĉi tio estas por plibonigi produktan disvolviĝon kaj/aŭ produktadajn procezojn.Ĝi devus aldoni valoron.Ekzemploj de aliaj komerckazoj inkludas specialadaptitajn produktojn kaj amaspersonigon, kompleksan funkciecon, integrajn partojn, malpli materialon kaj pezon, kaj plibonigitan efikecon.
Por ke AM realigu sian kreskpotencialon, defioj devas esti traktitaj.Por plej multaj produktadaplikoj, la procezo devas esti fidinda kaj reproduktebla.La postaj metodoj por aŭtomatigi la forigon de materialo de partoj kaj subtenoj kaj post-prilaborado helpos.Aŭtomatigo ankaŭ pliigas produktivecon kaj reduktas la koston por parto.
Unu el la areoj de plej granda intereso estas post-prilabora aŭtomatigo kiel ekzemple forigo kaj finado de pulvoro.Aŭtomatigante la procezon de amasproduktado de aplikoj, la sama teknologio povas esti ripetita milfoje.La problemo estas, ke specifaj aŭtomatigmetodoj povas varii laŭ partspeco, grandeco, materialo kaj procezo.Ekzemple, la post-prilaborado de aŭtomatigitaj dentkronoj estas tre malsama de la prilaborado de raketmotorpartoj, kvankam ambaŭ povas esti faritaj el metalo.
Ĉar partoj estas optimumigitaj por AM, pli altnivelaj funkcioj kaj internaj kanaloj ofte estas aldonitaj.Por PBF, la ĉefa celo estas forigi 100% de la pulvoro.Solukon produktas aŭtomatajn pulvorajn forigajn sistemojn.La firmao evoluigis teknologion nomitan Smart Powder Recovery (SRP) kiu rotacias kaj vibras metalajn partojn kiuj daŭre estas alkroĉitaj al la konstruplato.Rotacio kaj vibrado estas kontrolataj de la CAD-modelo de la parto.Precize movante kaj skuante la partojn, la kaptita pulvoro fluas preskaŭ kiel likvaĵo.Ĉi tiu aŭtomatigo reduktas manan laboron kaj povas plibonigi la fidindecon kaj reprodukteblecon de forigo de pulvoro.
La problemoj kaj limigoj de mana forigo de pulvoro povas limigi la daŭrigeblecon uzi AM por amasproduktado, eĉ en malgrandaj kvantoj.Solukon-metalaj pulvoraj forigosistemoj povas funkcii en inerta atmosfero kaj kolekti neuzatan pulvoron por reuzo en AM-maŝinoj.Solukon faris klientenketon kaj publikigis studon en decembro 2021 montrante, ke la du plej grandaj zorgoj estas laborsano kaj reproduktebleco.
Mana forigo de pulvoro de PBF-rezinstrukturoj povas esti tempopostula.Firmaoj kiel DyeMansion kaj PostProcess Technologies konstruas post-pretigajn sistemojn por aŭtomate forigi pulvoron.Multaj aldonaĵproduktadpartoj povas esti ŝarĝitaj en sistemon kiu inversigas kaj elĵetas la medion por forigi troan pulvoron.HP havas sian propran sistemon, kiu laŭdire forigas pulvoron de la konstruĉambro de la Jet Fusion 5200 en 20 minutoj.La sistemo stokas nefanditan pulvoron en aparta ujo por reuzo aŭ reciklado por aliaj aplikoj.
Firmaoj povas profiti el aŭtomatigo se ĝi povas esti aplikita al la plej multaj el la post-prilaboraj paŝoj.DyeMansion ofertas sistemojn por forigo de pulvoro, surfaca preparado kaj pentrado.La sistemo PowerFuse S ŝarĝas la partojn, vaporigas la glatajn partojn kaj malŝarĝas ilin.La firmao disponigas rustorezistan ŝtalan rakon por pendantaj partoj, kiu estas farita mane.La PowerFuse S-sistemo povas produkti surfacon similan al injekto.
La plej granda defio alfrontanta la industrion estas kompreni la realajn ŝancojn kiujn aŭtomatigo devas oferti.Se oni devas fari milionon da polimerpartoj, tradiciaj procezoj de fandado aŭ muldado povas esti la plej bona solvo, kvankam tio dependas de la parto.AM ofte disponeblas por la unua produktado en produktado kaj testado de iloj.Per aŭtomatigita post-prilaborado, miloj da partoj povas esti produktitaj fidinde kaj reprodukteble uzante AM, sed ĝi estas partspecifa kaj povas postuli specialadaptitan solvon.
AM havas nenion komunan kun industrio.Multaj organizoj prezentas interesajn esplor- kaj evoluajn rezultojn, kiuj povas konduki al la ĝusta funkciado de produktoj kaj servoj.En la aerspaca industrio, Relativity Space produktas unu el la plej grandaj metalaj aldonaĵproduktadsistemoj uzante proprietan DED-teknologion, kiun la firmao esperas estos uzita por produkti la plimulton de siaj raketoj.Ĝia raketo Terran 1 povas liveri 1,250 kg utilan ŝarĝon al malalta tera orbito.Relativeco planas lanĉi testan raketon meze de 2022 kaj jam planas pli grandan, recikleblan raketon nomatan Terran R.
La raketoj Terran 1 kaj R de Relativity Space estas noviga maniero reimagi kiel estonta spacvojaĝo povus aspekti.Dezajno kaj optimumigo por aldona fabrikado vekis intereson pri ĉi tiu evoluo.La kompanio asertas, ke ĉi tiu metodo reduktas la nombron da partoj je 100 fojojn kompare kun tradiciaj raketoj.La firmao ankaŭ asertas, ke ĝi povas produkti raketojn el krudaĵoj ene de 60 tagoj.Ĉi tio estas bonega ekzemplo de kombini multajn partojn en unu kaj tre simpligi la provizoĉenon.
En la dentala industrio, aldonaĵproduktado estas uzata por fari kronojn, pontojn, kirurgiajn boradŝablonojn, partajn dentarprotezojn kaj vicigilojn.Align Technology kaj SmileDirectClub uzas 3D-presadon por produkti partojn por termoformado de klaraj plastaj vicigiloj.Align Technology, produktanto de Invisalign-markitaj produktoj, uzas multajn el la fotopolimerigaj sistemoj en 3D Systems-banoj.En 2021, la kompanio diris, ke ĝi traktis pli ol 10 milionojn da pacientoj de kiam ĝi ricevis aprobon de la FDA en 1998. Se la traktado de tipa paciento konsistas el 10 vicigiloj, kio estas malalta takso, la kompanio produktis 100 milionojn aŭ pli da AM-partoj.FRP-partoj malfacilas recikli ĉar ili estas termostataj.SmileDirectClub uzas la HP Multi Jet Fusion (MJF) sistemon por produkti termoplastajn partojn, kiuj povas esti reciklitaj por aliaj aplikoj.
Historie, VPP ne povis produkti maldikajn, travideblajn partojn kun forttrajtoj por uzo kiel ortodontikaj aparatoj.En 2021, LuxCreo kaj Graphy publikigis eblan solvon.Ekde februaro, Graphy havas aprobon de la FDA por rekta 3D presado de dentaj aparatoj.Se vi presas ilin rekte, la fin-al-fina procezo estas konsiderata pli mallonga, pli facila kaj eble malpli kosta.
Frua evoluo kiu ricevis multan amaskomunikilan atenton estis la uzo de 3D printado por grandskalaj konstruaplikoj kiel ekzemple loĝejo.Ofte la muroj de la domo estas presitaj per eltrudado.Ĉiuj aliaj partoj de la domo estis faritaj uzante tradiciajn metodojn kaj materialojn, inkluzive de plankoj, plafonoj, tegmentoj, ŝtuparoj, pordoj, fenestroj, aparatoj, kabinetoj kaj vendotabloj.3D presitaj muroj povas pliigi la koston de instalado de elektro, lumigado, akvotubaro, dukto kaj ellastruoj por hejtado kaj klimatizilo.Fini la internon kaj eksteron de betona muro estas pli malfacila ol kun tradicia murdezajno.Modernigi hejmon kun 3D presitaj muroj ankaŭ estas grava konsidero.
Esploristoj ĉe Oak Ridge Nacia Laboratorio studas kiel stoki energion en 3D presitaj muroj.Enmetante tubojn en la muron dum konstruado, akvo povas flui tra ĝi por hejtado kaj malvarmigo. Ĉi tiu R&D-projekto estas interesa kaj pionira, sed ĝi ankoraŭ estas en frua evolufazo. Ĉi tiu R&D-projekto estas interesa kaj pionira, sed ĝi ankoraŭ estas en frua evolufazo.Ĉi tiu esplorprojekto estas interesa kaj noviga, sed ĝi ankoraŭ estas en la fruaj stadioj de evoluo.Ĉi tiu esplorprojekto estas interesa kaj noviga, sed ankoraŭ en la fruaj stadioj de evoluo.
Plej multaj el ni ankoraŭ ne konas la ekonomion de 3D presado de konstruaĵopartoj aŭ aliaj grandaj objektoj.La teknologio estis uzita por produkti kelkajn pontojn, markezojn, parkbenkojn, kaj dekoraciajn elementojn por konstruaĵoj kaj la subĉiela medio.Oni kredas, ke la avantaĝoj de aldonaĵa fabrikado je malgrandaj skaloj (de kelkaj centimetroj ĝis pluraj metroj) validas por grandskala 3D-presado.La ĉefaj avantaĝoj de uzi aldonan fabrikadon inkluzivas krei kompleksajn formojn kaj funkciojn, redukti la nombron da partoj, redukti materialon kaj pezon kaj pliigi produktivecon.Se AM ne aldonas valoron, ĝia utileco estu pridubita.
En oktobro 2021, Stratasys akiris la restantan 55% investon en Xaar 3D, filio de brita industria inkŝpruca printila produktanto Xaar.La polimera PBF-teknologio de Stratasys, nomita Selective Absorbion Fusion, estas bazita sur Xaar-inkŝprucaj presaĵkapoj.La Stratasys H350-maŝino konkuras kun la HP MJF-sistemo.
Aĉeti Desktop Metalo estis impona.En februaro 2021, la firmao akiris Envisiontec, delongan produktanton de industriaj aldonaĵproduktadsistemoj.En majo 2021, la firmao akiris Adaptive3D, programiston de flekseblaj VPP-polimeroj.En julio 2021, Desktop Metal akiris Aerosint, ellaboranton de multmaterialaj pulvortegaj rekovraj procezoj.La plej granda akiro venis en aŭgusto kiam Desktop Metal aĉetis konkuranton ExOne por 575 milionoj USD.
La akiro de ExOne de Desktop Metal kunigas du famajn produktantojn de metalaj BJT-sistemoj.Ĝenerale, la teknologio ankoraŭ ne atingis la nivelon, kiun multaj kredas.Firmaoj daŭre traktas temojn kiel ekzemple ripeteblo, fidindeco, kaj komprenado de la radika kaŭzo de problemoj kiam ili ekestas.Eĉ tiel, se la problemoj estas solvitaj, ankoraŭ estas loko por la teknologio atingi pli grandajn merkatojn.En julio 2021, 3DEO, provizanto de servoj uzanta proprietan 3D-presan sistemon, diris, ke ĝi sendis miliononon al klientoj.
Programistoj de programaro kaj nuba platformo vidis gravan kreskon en la industrio de aldonaĵproduktado.Ĉi tio validas precipe por agado-administradsistemoj (MES) kiuj spuras la AM-valorĉenon.3D Systems jesis akiri Oqton en septembro 2021 por 180 milionoj USD.Fondita en 2017, Oqton provizas nub-bazitajn solvojn por plibonigi laborfluon kaj plibonigi AM-efikecon.Materialize akiris Link3D en novembro 2021 por 33.5 milionoj USD.Kiel Oqton, la nuba platformo de Link3D spuras laboron kaj simpligas la AM-laborfluon.
Unu el la plej novaj akiroj en 2021 estas la akiro de Wohlers Associates de ASTM International.Kune ili laboras por utiligi la markon Wohlers por subteni la pli larĝan adopton de AM tutmonde.Tra la ASTM AM-Centro de Plejboneco, Wohlers Associates daŭre produktos Wohlers-raportojn kaj aliajn publikaĵojn, kaj ankaŭ liveros konsilajn servojn, merkatan analizon kaj trejnadon.
La industrio de aldonaĵproduktado maturiĝis kaj multaj industrioj uzas la teknologion por larĝa gamo de aplikoj.Sed 3D presado ne anstataŭigos plej multajn aliajn formojn de fabrikado.Anstataŭe, ĝi estas uzata por krei novajn specojn de produktoj kaj komercaj modeloj.Organizoj uzas AM por redukti la pezon de partoj, redukti plumbotempojn kaj ilkostojn, kaj plibonigi produktan personigon kaj efikecon.Oni atendas, ke la industrio de aldonaĵa fabrikado daŭrigos sian kreskan trajektorion kun novaj kompanioj, produktoj, servoj, aplikoj kaj uzkazoj aperantaj, ofte kun rapida rapideco.