Manufaktur aditif, uga dikenal minangka percetakan 3D, terus berkembang nganti meh 35 taun wiwit nggunakake komersial.Industri aerospace, otomotif, pertahanan, energi, transportasi, medis, dental, lan konsumen nggunakake manufaktur aditif kanggo macem-macem aplikasi.
Kanthi adopsi sing nyebar, jelas manawa manufaktur aditif dudu solusi sing cocog karo kabeh.Miturut standar terminologi ISO / ASTM 52900, meh kabeh sistem manufaktur aditif komersial kalebu salah siji saka pitung kategori proses.Iki kalebu material extrusion (MEX), bath photopolymerization (VPP), powder bed fusion (PBF), binder spraying (BJT), material spraying (MJT), directed energy deposition (DED), lan sheet lamination (SHL).Ing kene diurutake miturut popularitas adhedhasar penjualan unit.
Akeh profesional industri, kalebu insinyur lan manajer, sinau nalika manufaktur aditif bisa mbantu nambah produk utawa proses lan nalika ora bisa.Secara historis, inisiatif utama kanggo ngetrapake manufaktur aditif teka saka insinyur sing berpengalaman karo teknologi kasebut.Manajemen ndeleng luwih akeh conto babagan carane manufaktur aditif bisa nambah produktivitas, nyuda wektu timbal lan nggawe kesempatan bisnis anyar.AM ora bakal ngganti wangun manufaktur paling tradisional, nanging bakal dadi bagéan saka arsenal pengusaha kanggo pangembangan produk lan kemampuan manufaktur.
Manufaktur aditif nduweni macem-macem aplikasi, saka mikrofluida nganti konstruksi skala gedhe.Keuntungan saka AM beda-beda miturut industri, aplikasi, lan kinerja sing dibutuhake.Organisasi kudu duwe alasan sing apik kanggo ngetrapake AM, preduli saka kasus panggunaan.Sing paling umum yaiku modeling konsep, verifikasi desain, lan verifikasi kesesuaian lan fungsi.Perusahaan liyane lan liyane digunakake kanggo nggawe alat lan aplikasi kanggo produksi massal, kalebu pangembangan produk khusus.
Kanggo aplikasi aerospace, bobot minangka faktor utama.Biaya udakara $10,000 kanggo nyelehake muatan 0,45kg menyang orbit Bumi, miturut Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA.Ngurangi bobot satelit bisa ngirit biaya peluncuran.Gambar sing ditempelake nuduhake bagean AM logam Swissto12 sing nggabungake sawetara pandu gelombang dadi siji bagean.Kanthi AM, bobote dikurangi dadi kurang saka 0,08 kg.
Manufaktur aditif digunakake ing saindhenging rantai nilai ing industri energi.Kanggo sawetara perusahaan, kasus bisnis kanggo nggunakake AM yaiku kanthi cepet ngulang proyek kanggo nggawe produk sing paling apik ing wektu sing paling cendhak.Ing industri lenga lan gas, bagean utawa rakitan sing rusak bisa biaya ewu dolar utawa luwih ing ilang produktivitas saben jam.Nggunakake AM kanggo mulihake operasi bisa dadi utamané atraktif.
Produsen utama sistem DED MX3D wis ngrilis alat ndandani pipa prototipe.Pipa sing rusak bisa regane antarane € 100,000 lan € 1,000,000 ($ 113,157- $ 1,131,570) saben dina, miturut perusahaan kasebut.Perlengkapan sing ditampilake ing kaca sabanjure nggunakake bagean CNC minangka pigura lan nggunakake DED kanggo ngelas keliling pipa.AM nyedhiyakake tingkat deposisi dhuwur kanthi sampah minimal, dene CNC menehi presisi sing dibutuhake.
Ing taun 2021, casing banyu cetak 3D dipasang ing rig minyak TotalEnergies ing Segara Lor.Jaket banyu minangka unsur kritis sing digunakake kanggo ngontrol pemulihan hidrokarbon ing sumur sing lagi dibangun.Ing kasus iki, keuntungan nggunakake manufaktur aditif suda timbal kaping lan suda emisi dening 45% dibandhingake jaket banyu palsu tradisional.
Kasus bisnis liyane kanggo manufaktur aditif yaiku nyuda perkakas sing larang.Phone Scope wis ngembangake adaptor digiscoping kanggo piranti sing nyambungake kamera telpon menyang teleskop utawa mikroskop.Telpon anyar dirilis saben taun, mbutuhake perusahaan ngeculake baris adaptor anyar.Kanthi nggunakake AM, perusahaan bisa ngirit dhuwit kanggo alat larang sing kudu diganti nalika telpon anyar dirilis.
Kaya proses utawa teknologi, manufaktur aditif ora kudu digunakake amarga dianggep anyar utawa beda.Iki kanggo nambah pangembangan produk lan / utawa proses manufaktur.Iku kudu nambah nilai.Conto kasus bisnis liyane kalebu produk khusus lan kustomisasi massal, fungsionalitas kompleks, bagean terintegrasi, materi lan bobot sing kurang, lan kinerja sing luwih apik.
Kanggo AM mujudake potensial wutah, tantangan kudu ditangani.Kanggo umume aplikasi manufaktur, proses kasebut kudu dipercaya lan bisa direproduksi.Cara sabanjure ngotomatisasi mbusak materi saka bagean lan ndhukung lan post-processing bakal mbantu.Otomasi uga nambah produktivitas lan nyuda biaya saben bagean.
Salah sawijining wilayah sing paling disenengi yaiku otomatisasi pasca-proses kayata mbusak bubuk lan finishing.Kanthi ngotomatisasi proses produksi massal aplikasi, teknologi sing padha bisa diulang kaping ewu.Masalahe yaiku cara otomatisasi tartamtu bisa beda-beda miturut jinis bagean, ukuran, materi, lan proses.Contone, post-processing mahkota dental otomatis beda banget karo pangolahan bagean mesin roket, sanajan loro-lorone bisa digawe saka logam.
Amarga bagean dioptimalake kanggo AM, asring ditambahake fitur sing luwih maju lan saluran internal.Kanggo PBF, tujuan utama yaiku mbusak 100% bubuk.Solukon ngasilake sistem mbusak bubuk otomatis.Perusahaan wis ngembangake teknologi sing disebut Smart Powder Recovery (SRP) sing muter lan kedher bagean logam sing isih ditempelake ing piring mbangun.Rotasi lan getaran dikontrol dening model CAD saka bagean kasebut.Kanthi kanthi tepat obah lan goyangake bagean kasebut, bubuk sing dijupuk mili meh kaya cairan.Automasi iki nyuda tenaga kerja manual lan bisa nambah linuwih lan reproduktifitas mbusak bubuk.
Masalah lan watesan mbusak bubuk manual bisa mbatesi daya tahan nggunakake AM kanggo produksi massal, sanajan kanthi jumlah cilik.Sistem mbusak wêdakakêna logam Solukon bisa beroperasi ing atmosfer inert lan ngumpulake bubuk sing ora digunakake kanggo digunakake maneh ing mesin AM.Solukon nganakake survey pelanggan lan nerbitake panaliten ing Desember 2021 sing nuduhake manawa rong keprihatinan paling gedhe yaiku kesehatan lan reproduktifitas kerja.
Ngilangi bubuk kanthi manual saka struktur resin PBF bisa dadi akeh wektu.Perusahaan kayata DyeMansion lan PostProcess Technologies mbangun sistem post-processing kanggo mbusak bubuk kanthi otomatis.Akeh bagean manufaktur aditif bisa dimuat menyang sistem sing inverts lan ejects medium kanggo mbusak keluwihan wêdakakêna.HP duwe sistem dhewe sing bakal mbusak bubuk saka Jet Fusion 5200's build chamber ing 20 menit.Sistem nyimpen bubuk sing ora dilebur ing wadhah sing kapisah kanggo digunakake maneh utawa didaur ulang kanggo aplikasi liyane.
Perusahaan bisa entuk manfaat saka otomatisasi yen bisa ditrapake kanggo umume langkah-langkah pasca-proses.DyeMansion nawakake sistem kanggo mbusak bubuk, preparation lumahing lan lukisan.Sistem PowerFuse S ngemot bagean-bagean kasebut, nguap bagean-bagean sing lancar lan dibongkar.Perusahaan nyedhiyakake rak stainless steel kanggo nggantung bagean, sing ditindakake kanthi tangan.Sistem PowerFuse S bisa ngasilake permukaan sing padha karo cetakan injeksi.
Tantangan paling gedhe sing diadhepi industri yaiku ngerteni kesempatan nyata sing ditawakake otomatisasi.Yen yuta bagean polimer kudu digawe, casting tradisional utawa proses ngecor bisa dadi solusi sing paling apik, sanajan iki gumantung ing bagean.AM asring kasedhiya kanggo produksi pisanan ing produksi alat lan testing.Liwat pangolahan pasca otomatis, ewonan bagean bisa diprodhuksi kanthi andal lan bisa digunakake maneh nggunakake AM, nanging part-spesifik lan mbutuhake solusi khusus.
AM ora ana hubungane karo industri.Akeh organisasi nampilake asil riset lan pangembangan sing menarik sing bisa nyebabake produk lan layanan kanthi bener.Ing industri aerospace, Relativitas Space mrodhuksi salah siji saka sistem manufaktur aditif logam paling gedhe nggunakake teknologi DED proprietary, kang ngarep-arep perusahaan bakal digunakake kanggo Pabrik mayoritas roket sawijining.Roket Terran 1 bisa ngirim muatan 1.250 kg menyang orbit Bumi sing sithik.Relativitas rencana ngluncurake roket uji ing pertengahan 2022 lan wis ngrancang roket sing luwih gedhe sing bisa digunakake maneh sing diarani Terran R.
Roket Terran 1 lan R saka Relativitas Space minangka cara inovatif kanggo mbayangake maneh kaya apa pesawat ruang angkasa ing mangsa ngarep.Desain lan optimalisasi kanggo manufaktur aditif nyebabake kapentingan ing pangembangan iki.Perusahaan kasebut nyatakake yen cara iki nyuda jumlah bagean 100 kaping dibandhingake karo roket tradisional.Perusahaan kasebut uga ngaku bisa ngasilake roket saka bahan mentah sajrone 60 dina.Iki minangka conto sing apik kanggo nggabungake pirang-pirang bagean dadi siji lan nyederhanakake rantai pasokan.
Ing industri dental, manufaktur aditif digunakake kanggo nggawe mahkota, kreteg, cithakan pengeboran bedhah, dentures parsial lan aligners.Align Technology lan SmileDirectClub nggunakake printing 3D kanggo ngasilake bagean kanggo thermoforming aligners plastik bening.Align Technology, Produsèn produk Invisalign branded, nggunakake akeh sistem photopolymerization ing siram 3D Sistem.Ing taun 2021, perusahaan kasebut ujar manawa wis ngobati luwih saka 10 yuta pasien wiwit nampa persetujuan FDA ing taun 1998. Yen perawatan pasien khas kasusun saka 10 aligner, sing dianggep kurang, perusahaan kasebut wis ngasilake 100 yuta utawa luwih bagean AM.Bagian FRP angel didaur ulang amarga termoset.SmileDirectClub nggunakake sistem HP Multi Jet Fusion (MJF) kanggo ngasilake bagean termoplastik sing bisa didaur ulang kanggo aplikasi liyane.
Secara historis, VPP durung bisa ngasilake bagean tipis lan transparan kanthi sifat kekuatan kanggo digunakake minangka piranti ortodontik.Ing 2021, LuxCreo lan Graphy ngeculake solusi sing bisa ditindakake.Ing wulan Februari, Graphy duwe persetujuan FDA kanggo nyetak langsung piranti dental 3D.Yen sampeyan nyithak langsung, proses end-to-end dianggep luwih cendhek, luwih gampang, lan bisa uga luwih murah.
Perkembangan awal sing entuk akeh perhatian media yaiku nggunakake printing 3D kanggo aplikasi konstruksi skala gedhe kayata omah.Asring tembok omah dicithak kanthi ekstrusi.Kabeh bagean omah liyane digawe nggunakake cara lan bahan tradisional, kalebu jubin, langit-langit, gendheng, tangga, lawang, jendhela, piranti, lemari lan countertop.Tembok sing dicithak 3D bisa nambah biaya instalasi listrik, lampu, pipa, saluran, lan ventilasi kanggo pemanasan lan AC.Rampung interior lan njaba tembok beton luwih angel tinimbang desain tembok tradisional.Modernisasi omah kanthi tembok cetak 3D uga dadi pertimbangan penting.
Peneliti ing Oak Ridge National Laboratory lagi sinau carane nyimpen energi ing tembok dicithak 3D.Kanthi nglebokake pipa menyang tembok sajrone konstruksi, banyu bisa mili liwat kanggo dadi panas lan adhem. Proyek R&D iki menarik lan inovatif, nanging isih ana ing tahap awal pembangunan. Proyek R&D iki menarik lan inovatif, nanging isih ana ing tahap awal pembangunan.Proyek riset iki menarik lan inovatif, nanging isih ana ing tahap awal pangembangan.Proyek riset iki menarik lan inovatif, nanging isih ana ing tahap awal pembangunan.
Umume kita durung ngerti babagan ekonomi bagean bangunan percetakan 3D utawa obyek gedhe liyane.Teknologi kasebut wis digunakake kanggo ngasilake sawetara kreteg, kere, bangku taman, lan unsur hiasan kanggo bangunan lan lingkungan ruangan.Dipercaya manawa kaluwihan manufaktur aditif ing skala cilik (saka sawetara sentimeter nganti pirang-pirang meter) ditrapake kanggo percetakan 3D skala gedhe.Keuntungan utama nggunakake manufaktur aditif kalebu nggawe wangun lan fitur sing rumit, nyuda jumlah bagean, nyuda materi lan bobot, lan nambah produktivitas.Yen AM ora nambah nilai, gunane kudu ditakoni.
Ing Oktober 2021, Stratasys entuk sisa 55% saham ing Xaar 3D, anak perusahaan saka pabrikan printer inkjet industri Inggris Xaar.Teknologi PBF polimer Stratasys, sing diarani Selective Absorbion Fusion, adhedhasar printhead inkjet Xaar.Mesin Stratasys H350 saingan karo sistem HP MJF.
Tuku Desktop Metal nyengsemaken.Ing Februari 2021, perusahaan entuk Envisiontec, produsen sistem manufaktur aditif industri sing wis suwe.Ing Mei 2021, perusahaan entuk Adaptive3D, pangembang polimer VPP fleksibel.Ing Juli 2021, Desktop Metal entuk Aerosint, pangembang pangolahan lapisan bubuk multi-material.Akuisisi paling gedhe teka ing wulan Agustus nalika Desktop Metal tuku pesaing ExOne kanthi rega $ 575 yuta.
Akuisisi ExOne dening Desktop Metal nggabungake loro pabrikan sistem BJT logam sing misuwur.Umume, teknologi kasebut durung tekan tingkat sing dipercaya akeh.Perusahaan terus ngatasi masalah kayata bisa diulang, linuwih, lan ngerti sababe masalah nalika kedadeyan.Sanajan mangkono, yen masalah wis dirampungake, isih ana ruang kanggo teknologi kanggo nggayuh pasar sing luwih gedhe.Ing Juli 2021, 3DEO, panyedhiya layanan sing nggunakake sistem printing 3D proprietary, ujar manawa wis ngirim siji yuta menyang pelanggan.
Pangembang platform piranti lunak lan awan wis ngalami pertumbuhan sing signifikan ing industri manufaktur aditif.Iki luwih bener kanggo sistem manajemen kinerja (MES) sing nglacak rantai nilai AM.3D Systems sarujuk kanggo ndarbeni Oqton ing September 2021 kanthi rega $180 yuta.Diadegake ing 2017, Oqton nyedhiyakake solusi berbasis awan kanggo nambah alur kerja lan ningkatake efisiensi AM.Materialize entuk Link3D ing November 2021 kanthi rega $33.5 yuta.Kaya Oqton, platform maya Link3D nglacak karya lan nyederhanakake alur kerja AM.
Salah sawijining akuisisi paling anyar ing 2021 yaiku akuisisi ASTM International saka Wohlers Associates.Bareng-bareng ngupayakake nggunakake merek Wohlers kanggo ndhukung adopsi AM sing luwih akeh ing saindenging jagad.Liwat Pusat Keunggulan ASTM AM, Wohlers Associates bakal terus ngasilake laporan Wohlers lan publikasi liyane, uga menehi layanan penasehat, analisis pasar lan latihan.
Industri manufaktur aditif wis diwasa lan akeh industri nggunakake teknologi kasebut kanggo macem-macem aplikasi.Nanging printing 3D ora bakal ngganti paling wangun manufaktur liyane.Nanging, digunakake kanggo nggawe jinis produk lan model bisnis anyar.Organisasi nggunakake AM kanggo nyuda bobot bagean, nyuda wektu timbal lan biaya alat, lan nambah personalisasi lan kinerja produk.Industri manufaktur aditif samesthine bakal nerusake lintasan wutah karo perusahaan, produk, layanan, aplikasi lan kasus panggunaan anyar sing muncul, asring kanthi cepet.