Additive manufacturing, ek wol 3D-printsjen neamd, is sûnt har kommersjeel gebrûk hast 35 jier fierder evoluearre.De loftfeart, automotive, definsje, enerzjy, ferfier, medyske, toskedokter, en konsumint yndustry brûke additive fabrikaazje foar in breed skala oan tapassingen.
Mei sa'n wiidferspraat oanname is it dúdlik dat additive manufacturing gjin ien-grutte-past-all-oplossing is.Neffens de ISO/ASTM 52900 terminologystandert falle hast alle kommersjele additive manufacturing systemen yn ien fan sân prosesskategoryen.Dizze omfetsje materiaalekstrusion (MEX), badfotopolymerisaasje (VPP), poederbêdfúzje (PBF), bindmiddel spuiten (BJT), materiaal spuiten (MJT), rjochte enerzjyôfsetting (DED), en blêdlaminaasje (SHL).Hjir binne se sortearre op populariteit basearre op ienheid ferkeap.
In groeiend oantal professionals yn 'e yndustry, ynklusyf yngenieurs en managers, leart wannear't additive manufacturing kin helpe om in produkt of proses te ferbetterjen en wannear dat net kin.Histoarysk binne grutte inisjativen foar it ymplementearjen fan additive fabrikaazje kommen fan yngenieurs dy't ûnderfine mei de technology.Management sjocht mear foarbylden fan hoe't additive manufacturing kin ferbetterje produktiviteit, ferminderje lead tiden en meitsje nije saaklike kânsen.AM sil de measte tradisjonele foarmen fan fabrikaazje net ferfange, mar sil diel wurde fan it arsenaal fan 'e ûndernimmer fan produktûntwikkeling en fabrikaazjemooglikheden.
Additive manufacturing hat in breed oanbod fan tapassingen, fan mikrofluidika oant grutskalige konstruksje.De foardielen fan AM ferskille per sektor, applikaasje en fereaske prestaasjes.Organisaasjes moatte goede redenen hawwe foar it ymplementearjen fan AM, nettsjinsteande it gebrûksgefal.De meast foarkommende binne konseptuele modellering, ûntwerpferifikaasje, en ferifikaasje fan geskiktheid en funksjonaliteit.Hieltyd mear bedriuwen brûke it om ark en applikaasjes te meitsjen foar massaproduksje, ynklusyf oanpaste produktûntwikkeling.
Foar loftfeartapplikaasjes is gewicht in wichtige faktor.It kostet sa'n $ 10,000 om in 0,45 kg lading yn 'e ierdebaan te setten, neffens NASA's Marshall Space Flight Center.It ferminderjen fan it gewicht fan satelliten kin besparje op lansearringskosten.De taheakke ôfbylding toant in Swissto12 metalen AM-diel dat ferskate waveguides kombinearret yn ien diel.Mei AM wurdt it gewicht fermindere nei minder as 0,08 kg.
Additive fabrikaazje wurdt brûkt yn 'e heule weardeketen yn' e enerzjysektor.Foar guon bedriuwen is de saaklike saak foar it brûken fan AM om projekten fluch te iterearjen om it bêste mooglik produkt yn 'e koartste tiid te meitsjen.Yn 'e oalje- en gasyndustry kinne skansearre dielen of assemblies tûzenen dollars of mear kostje yn ferlern produktiviteit per oere.It brûken fan AM om operaasjes te herstellen kin foaral oantreklik wêze.
In grutte fabrikant fan DED systemen MX3D hat útbrocht in prototype pipe reparaasje ark.In skansearre pipeline kin kostje tusken € 100.000 en € 1.000.000 ($ 113.157 - $ 1.131.570) deis, neffens it bedriuw.De fixture werjûn op 'e folgjende side brûkt in CNC-diel as frame en brûkt DED om de omtrek fan' e piip te laskjen.AM jout hege deposition tariven mei minimale ôffal, wylst CNC jout de fereaske precision.
Yn 2021 is in 3D-printe wetterboarne ynstalleare op in TotalEnergies oaljeboarstel yn 'e Noardsee.Wetterjassen binne in kritysk elemint dat brûkt wurdt om koalwetterwinning te kontrolearjen yn putten yn oanbou.Yn dit gefal binne de foardielen fan it brûken fan additive fabrikaazje fermindere leadtiden en fermindere útstjit mei 45% yn ferliking mei tradisjonele smeid wetterjassen.
In oare saaklike saak foar additive fabrikaazje is de reduksje fan djoere ark.Phone Scope hat digiscoping-adapters ûntwikkele foar apparaten dy't de kamera fan jo tillefoan ferbine mei in teleskoop of mikroskoop.Nije tillefoans wurde elk jier frijlitten, wêrtroch bedriuwen in nije line fan adapters moatte frijjaan.Troch AM te brûken, kin in bedriuw jild besparje op djoere ark dy't ferfongen wurde moatte as nije tillefoans wurde frijlitten.
Lykas by elk proses of technology, moat additive manufacturing net brûkt wurde, om't it wurdt beskôge as nij as oars.Dit is om produktûntwikkeling en/of produksjeprosessen te ferbetterjen.It moat wearde tafoegje.Foarbylden fan oare saaklike gefallen omfetsje oanpaste produkten en massa-oanpassing, komplekse funksjonaliteit, yntegreare dielen, minder materiaal en gewicht, en ferbettere prestaasjes.
Foar AM om har groeipotinsjeel te realisearjen, moatte útdagings oanpakt wurde.Foar de measte produksjeapplikaasjes moat it proses betrouber en reprodusearber wêze.De folgjende metoaden foar it automatisearjen fan it fuortheljen fan materiaal fan dielen en stipe en postferwurking sille helpe.Automatisearring fergruttet ek de produktiviteit en ferleget de kosten per diel.
Ien fan 'e gebieten fan it grutste belang is automatisearring nei ferwurking lykas poederferwidering en finish.Troch it proses fan massaproduksje fan applikaasjes te automatisearjen, kin deselde technology tûzenen kearen wurde werhelle.It probleem is dat spesifike automatisearringsmetoaden kinne ferskille per dieltype, grutte, materiaal en proses.Bygelyks, de neiferwurking fan automatisearre toskekroanen is hiel oars as de ferwurking fan raketmotordielen, hoewol't beide fan metaal makke wurde kinne.
Om't dielen binne optimalisearre foar AM, wurde mear avansearre funksjes en ynterne kanalen faak tafoege.Foar PBF is it haaddoel om 100% fan it poeder te ferwiderjen.Solukon produseart automatyske systemen foar poederferwidering.It bedriuw hat in technology ûntwikkele mei de namme Smart Powder Recovery (SRP) dy't metalen dielen roteart en trillet dy't noch oan 'e bouplaat binne ferbûn.Rotaasje en trilling wurde regele troch it CAD-model fan it diel.Troch de dielen krekt te ferpleatsen en te skodzjen, streamt it ophelle poeier hast as in floeistof.Dizze automatisearring ferminderet manuele arbeid en kin de betrouberens en reprodusearberens fan poederferwidering ferbetterje.
De problemen en beheiningen fan hânmjittich poederferwidering kinne de leefberens beheine fan it brûken fan AM foar massaproduksje, sels yn lytse hoemannichten.Solukon metalen poederferwideringssystemen kinne operearje yn in inerte sfear en sammelje net brûkte poeder foar werbrûk yn AM-masines.Solukon hat in klantûndersyk útfierd en yn desimber 2021 in stúdzje publisearre dy't oantoand dat de twa grutste soargen beropssûnens en reprodusearberens binne.
Hânlieding fan poeder út PBF-harsstruktueren kin tiidslinend wêze.Bedriuwen lykas DyeMansion en PostProcess Technologies bouwe post-ferwurkingssystemen om poeder automatysk te ferwiderjen.In protte additive manufacturing dielen kinne wurde laden yn in systeem dat inverts en ejects it medium te fuortsmite oerstallige poeder.HP hat in eigen systeem dat wurdt sein om poeder te ferwiderjen fan 'e boukeamer fan' e Jet Fusion 5200 yn 20 minuten.It systeem bewarret unsmelt poeier yn in aparte kontener foar werbrûk of recycling foar oare tapassingen.
Bedriuwen kinne profitearje fan automatisearring as it kin wurde tapast op de measte fan 'e post-ferwurkingsstappen.DyeMansion biedt systemen foar poederferwidering, oerflak tarieding en skilderjen.It PowerFuse S-systeem laadt de dielen, steamt de glêde dielen en ûntladen se.It bedriuw leveret in roestfrij stiel rack foar hingjende dielen, dat wurdt dien mei de hân.It PowerFuse S-systeem kin in oerflak produsearje fergelykber mei in ynjeksjefoarm.
De grutste útdaging foar de yndustry is it begripen fan 'e echte kânsen dy't automatisearring te bieden hat.As in miljoen polymeardielen moatte wurde makke, kinne tradisjonele casting- of mouldingsprosessen de bêste oplossing wêze, hoewol dit hinget fan it diel ôf.AM is faak beskikber foar de earste produksje run yn ark produksje en testen.Troch automatisearre post-ferwurking kinne tûzenen dielen betrouber en reprodusearjend wurde produsearre mei AM, mar it is dielspesifyk en kin in oanpaste oplossing fereaskje.
AM hat neat te krijen mei yndustry.In protte organisaasjes presintearje ynteressante resultaten fan ûndersyk en ûntwikkeling dy't kinne liede ta it goede funksjonearjen fan produkten en tsjinsten.Yn 'e loftfeartyndustry produseart Relativity Space ien fan' e grutste metalen additive manufacturingsystemen mei proprietêre DED-technology, dy't it bedriuw hopet sil wurde brûkt om de mearderheid fan har raketten te meitsjen.Syn Terran 1-raket kin in 1.250 kg lading leverje nei in lege ierdebaan.Relativity is fan plan om healwei 2022 in testraket te lansearjen en is al fan plan in gruttere, werbrûkbere raket neamd de Terran R.
De Terran 1- en R-raketten fan Relativity Space binne in ynnovative manier om te ferbyldzjen hoe takomstige romteflecht der útsjen kin.Untwerp en optimalisaasje foar additive manufacturing wekker belangstelling foar dizze ûntwikkeling.It bedriuw beweart dat dizze metoade it oantal dielen ferminderet mei 100 kear yn ferliking mei tradisjonele raketten.It bedriuw beweart ek dat it binnen 60 dagen raketten kin produsearje út grûnstoffen.Dit is in geweldich foarbyld fan it kombinearjen fan in protte dielen yn ien en it sterk ferienfâldigjen fan de supply chain.
Yn 'e dentale yndustry wurdt additive manufacturing brûkt om kroanen, brêgen, sjirurgyske boarsjabloanen, partielprothesen en aligners te meitsjen.Align Technology en SmileDirectClub brûke 3D-printsjen om dielen te produsearjen foar thermoformearjen fan dúdlike plestik aligners.Align Technology, fabrikant fan Invisalign-merkprodukten, brûkt in protte fan 'e fotopolymerisaasjesystemen yn 3D Systems-baden.Yn 2021 sei it bedriuw dat it mear dan 10 miljoen pasjinten hie behannele sûnt it FDA-goedkarring krige yn 1998. As in typyske behanneling fan in pasjint bestiet út 10 aligners, wat in lege skatting is, hat it bedriuw 100 miljoen of mear AM-dielen produsearre.FRP-dielen binne lestich te recyclearjen, om't se thermoset binne.SmileDirectClub brûkt it HP Multi Jet Fusion (MJF) systeem om thermoplastyske dielen te produsearjen dy't kinne wurde recycled foar oare tapassingen.
Histoarysk, VPP hat net west by steat om te produsearje tinne, transparante dielen mei sterkte eigenskippen foar gebrûk as ortodontyske apparaten.Yn 2021 hawwe LuxCreo en Graphy in mooglike oplossing frijlitten.Fan febrewaris ôf hat Graphy FDA-goedkarring foar direkte 3D-printsjen fan dentale apparaten.As jo ​​se direkt ôfdrukke, wurdt it ein-oan-ein-proses as koarter, makliker en mooglik minder kostber beskôge.
In betide ûntwikkeling dy't in soad media-oandacht krige, wie it brûken fan 3D-printsjen foar grutskalige bouapplikaasjes lykas wenningbou.Faak wurde de muorren fan it hûs printe troch extrusion.Alle oare dielen fan it hûs waarden makke mei tradisjonele metoaden en materialen, ynklusyf flierren, plafonds, dakken, treppen, doarren, finsters, apparaten, kasten en countertops.3D-printe muorren kinne de kosten ferheegje foar it ynstallearjen fan elektrisiteit, ferljochting, loodgieters, kanaalwurk, en vents foar ferwaarming en airconditioning.It ôfmeitsjen fan it ynterieur en eksterieur fan in betonnen muorre is dreger dan mei in tradisjoneel muorreûntwerp.Modernisearjen fan in hûs mei 3D-printe muorren is ek in wichtige oerweging.
Undersikers fan Oak Ridge National Laboratory studearje hoe't jo enerzjy kinne opslaan yn 3D-printe muorren.Troch by de bou liedingen yn de muorre te stekken kin der wetter trochrinne foar ferwaarming en koeling. Dit R&D-projekt is ynteressant en ynnovatyf, mar it is noch yn in ier stadium fan ûntwikkeling. Dit R&D-projekt is ynteressant en ynnovatyf, mar it is noch yn in ier stadium fan ûntwikkeling.Dit ûndersyksprojekt is nijsgjirrich en ynnovatyf, mar it is noch yn 'e iere stadia fan ûntwikkeling.Dit ûndersyksprojekt is nijsgjirrich en ynnovatyf, mar noch yn 'e iere stadia fan ûntwikkeling.
De measten fan ús binne noch net bekend mei de ekonomy fan 3D-printsjen fan geboudielen of oare grutte objekten.De technology is brûkt om guon brêgen, luifels, parkbanken en dekorative eleminten foar gebouwen en de bûtenomjouwing te produsearjen.It wurdt leaud dat de foardielen fan additive fabrikaazje op lytse skaal (fan in pear sintimeter oant ferskate meters) jilde foar grutskalige 3D-printsjen.De wichtichste foardielen fan it brûken fan additive manufacturing omfetsje it meitsjen fan komplekse foarmen en funksjes, it ferminderjen fan it oantal dielen, it ferminderjen fan materiaal en gewicht, en it fergrutsjen fan produktiviteit.As AM gjin wearde tafoeget, moat it nut derfan twifele wurde.
Yn oktober 2021 kocht Stratasys it oerbleaune 55% belang yn Xaar 3D, in dochterûndernimming fan 'e Britske yndustriële inkjetprinterfabrikant Xaar.Stratasys 'polymer PBF technology, neamd Selective Absorbion Fusion, is basearre op Xaar inkjet printkoppen.De Stratasys H350-masine konkurrearret mei it HP MJF-systeem.
Keapje Desktop Metal wie yndrukwekkend.Yn febrewaris 2021 kocht it bedriuw Envisiontec, in lange tiid fabrikant fan yndustriële additive manufacturing systems.Yn maaie 2021 kocht it bedriuw Adaptive3D, in ûntwikkelder fan fleksibele VPP-polymeren.Yn july 2021 kocht Desktop Metal Aerosint, in ûntwikkelder fan proses foar hercoating fan multi-materiaal poedercoating.De grutste oanwinst kaam yn augustus doe't Desktop Metal konkurrint ExOne kocht foar $ 575 miljoen.
De oankeap fan ExOne troch Desktop Metal bringt twa ferneamde fabrikanten fan metalen BJT-systemen byinoar.Yn 't algemien hat de technology noch net it nivo berikt dat in protte leauwe.Bedriuwen bliuwend problemen oanpakke lykas werhelling, betrouberens, en it begripen fan 'e woartel oarsaak fan problemen as se ûntsteane.Sels as de problemen wurde oplost, is d'r noch romte foar de technology om gruttere merken te berikken.Yn july 2021 sei 3DEO, in tsjinstferliener dy't in proprietêr 3D-printsysteem brûkt, dat it ien miljoenste oan klanten hie ferstjoerd.
Software- en wolkplatfoarmûntwikkelders hawwe signifikante groei sjoen yn 'e additive manufacturing yndustry.Dit is benammen wier foar prestaasjesbehearsystemen (MES) dy't de AM-weardeketen folgje.3D Systems stimde yn om Oqton yn septimber 2021 te krijen foar $ 180 miljoen.Oprjochte yn 2017, Oqton leveret cloud-basearre oplossingen om workflow te ferbetterjen en AM-effisjinsje te ferbetterjen.Materialize kocht Link3D yn novimber 2021 foar $ 33,5 miljoen.Lykas Oqton, folget Link3D's wolkplatfoarm wurk en ferienfâldiget de AM-workflow.
Ien fan 'e lêste oanwinsten yn 2021 is ASTM International's oankeap fan Wohlers Associates.Tegearre wurkje se om it Wohlers-merk te benutten om de bredere oanname fan AM wrâldwiid te stypjen.Troch it ASTM AM Center of Excellence sille Wohlers Associates trochgean mei it produsearjen fan Wohlers-rapporten en oare publikaasjes, en ek advisearjende tsjinsten, merkanalyse en training leverje.
De additive manufacturing yndustry is matured en in protte yndustry brûke de technology foar in breed skala oan tapassingen.Mar 3D-printsjen sil de measte oare foarmen fan fabrikaazje net ferfange.Ynstee dêrfan wurdt it brûkt om nije soarten produkten en bedriuwsmodellen te meitsjen.Organisaasjes brûke AM om it gewicht fan dielen te ferminderjen, leadtiden en arkkosten te ferminderjen en produktpersonalisaasje en prestaasjes te ferbetterjen.De additive manufacturing-yndustry wurdt ferwachte om har groeitrajekt troch te gean mei nije bedriuwen, produkten, tsjinsten, tapassingen en gebrûksgefallen dy't opkomme, faaks op in skriklike snelheid.