Кошумча өндүрүш, ошондой эле 3D басып чыгаруу катары белгилүү, анын коммерциялык колдонуудан бери дээрлик 35 жыл бою өнүгүп келе жатат.Аэрокосмикалык, автомобиль, коргонуу, энергетика, транспорт, медициналык, стоматологиялык жана керектөө өнөр жайы колдонмолордун кеңири спектри үчүн кошумча өндүрүштү колдонушат.
Мындай кеңири таралган кабыл алуу менен, кошумча өндүрүш бир өлчөмгө ылайыктуу чечим эмес экени түшүнүктүү.ISO/ASTM 52900 терминология стандартына ылайык, дээрлик бардык коммерциялык кошумча өндүрүш системалары жети процесс категориясынын бирине кирет.Аларга материалдык экструзия (MEX), ваннанын фотополимеризациясы (VPP), порошок катмарын бириктирүү (PBF), байланыштыргычты чачуу (BJT), материалды чачуу (MJT), багытталган энергияны түшүрүү (DED) жана барак ламинациясы (SHL) кирет.Бул жерде алар бирдик сатуунун негизинде популярдуулугу боюнча иргелет.
Өнөр жай профессионалдарынын, анын ичинде инженерлердин жана менеджерлердин саны өсүүдө, качан кошумча өндүрүш өнүмдү же процессти жакшыртууга жардам бере аларын жана ал мүмкүн болбогон учурда үйрөнүүдө.Тарыхый жактан алганда, кошумча өндүрүштү ишке ашыруу боюнча негизги демилгелер технология менен тажрыйбалуу инженерлерден келген.Жетекчилик кошумча өндүрүштүн кантип өндүрүмдүүлүктү жогорулатууга, жеткирүү убактысын кыскартууга жана жаңы бизнес мүмкүнчүлүктөрүн түзүүгө көбүрөөк мисалдарды көрөт.AM өндүрүштүн көпчүлүк салттуу формаларын алмаштырбайт, бирок ишкердин продукцияны иштеп чыгуу жана өндүрүш мүмкүнчүлүктөрүнүн арсеналынын бир бөлүгү болуп калат.
Кошумча өндүрүш микрофлюиддерден баштап масштабдуу курулушка чейин кеңири спектрге ээ.AM артыкчылыктары тармакка, колдонууга жана талап кылынган аткарууга жараша өзгөрөт.Уюмдардын колдонуу учуруна карабастан, AM киргизүү үчүн жүйөлүү себептери болушу керек.Эң кеңири тарагандары концептуалдык моделдөө, дизайнды текшерүү жана ылайыктуулугун жана функционалдуулугун текшерүү.Барган сайын көбүрөөк компаниялар аны массалык өндүрүш үчүн куралдарды жана тиркемелерди түзүү үчүн, анын ичинде бажы продуктуларын иштеп чыгуу үчүн колдонуп жатышат.
Аэрокосмостук колдонмолор үчүн салмак негизги фактор болуп саналат.НАСАнын Маршалл космостук учуу борборунун маалыматы боюнча, 0,45 кг салмактагы жүктү Жердин орбитасына чыгаруу үчүн болжол менен 10 000 доллар керектелет.Спутниктердин салмагын азайтуу учуруу чыгымдарын үнөмдөй алат.Тиркелген сүрөттө бир бөлүккө бир нече толкун өткөргүчтөрдү бириктирген Swissto12 металл AM бөлүгү көрсөтүлгөн.AM менен, салмагы аз 0,08 кг чейин кыскарган.
Кошумча өндүрүш энергетика тармагында кошумча нарк чынжырында колдонулат.Кээ бир компаниялар үчүн AM колдонуунун бизнес иши эң кыска убакыттын ичинде мүмкүн болгон мыкты продуктту түзүү үчүн долбоорлорду тез арада кайталоо болуп саналат.Мунай жана газ тармагында бузулган тетиктер же агрегаттар саатына жоголгон өндүрүмдүүлүктөн миңдеген долларга же андан көп чыгымга учурашы мүмкүн.Операцияларды калыбына келтирүү үчүн AM колдонуу өзгөчө жагымдуу болушу мүмкүн.
DED системаларынын негизги өндүрүүчүсү MX3D прототиби түтүк оңдоо куралын чыгарды.Компаниянын айтымында, жабыркаган түтүк күнүнө 100 000 евродон 1 000 000 еврого чейин (113 157 доллардан 1 131 570 долларга чейин) чыгымдалышы мүмкүн.Кийинки бетте көрсөтүлгөн арматура рамка катары CNC бөлүгүн колдонот жана түтүктүн айланасын ширетүү үчүн DED колдонот.CNC талап кылынган тактыкты камсыз кылат, ал эми AM минималдуу калдыктар менен жогорку чөктүрүүнү камсыз кылат.
2021-жылы Түндүк деңиздеги TotalEnergies мунай бургулоочу бургулоочу 3D басып чыгарылган суу каптоочусу орнотулган.Суу сактагычтар курулуп жаткан скважиналарда углеводороддун алынышын көзөмөлдөө үчүн колдонулган маанилүү элемент болуп саналат.Бул учурда, кошумча өндүрүштү колдонуунун артыкчылыктары салттуу жасалма суу курткаларына салыштырмалуу 45% га кыскартылган жеткирүү мөөнөтү жана кыскартылган чыгаруу болуп саналат.
Кошумча өндүрүш үчүн дагы бир бизнес жагдайы кымбат баалуу шаймандарды кыскартуу болуп саналат.Phone Scope телефонуңуздун камерасын телескопко же микроскопко туташтырган түзмөктөр үчүн дигископиялык адаптерлерди иштеп чыкты.Жыл сайын жаңы телефондор чыгарылып, компаниялардан адаптерлердин жаңы линиясын чыгарууну талап кылат.AM колдонуу менен, компания жаңы телефондор чыкканда алмаштырылышы керек болгон кымбат куралдарга акчаны үнөмдөй алат.
Кандайдыр бир процесс же технология сыяктуу эле, кошумча өндүрүш колдонулбашы керек, анткени ал жаңы же башкача болуп эсептелет.Бул продуктту иштеп чыгуу жана/же өндүрүш процесстерин жакшыртуу болуп саналат.Ал баалуулуктарды кошууга тийиш.Башка бизнес учурларынын мисалдарына ыңгайлаштырылган өнүмдөр жана массалык ыңгайлаштыруу, татаал функциялар, интеграцияланган бөлүктөрү, азыраак материал жана салмак жана жакшыртылган аткаруу кирет.
AM өзүнүн өсүү потенциалын ишке ашыруу үчүн көйгөйлөрдү чечүү керек.Көпчүлүк өндүрүштүк колдонмолор үчүн процесс ишенимдүү жана кайталануучу болушу керек.Тетиктердин жана таянычтардын материалдарын алып таштоо жана кийинки иштетүүнү автоматташтыруунун кийинки ыкмалары жардам берет.Автоматташтыруу да эмгек ендурумдуулугун жогорулатып, тетиктин езуне турган наркын темендетет.
Эң кызыгууну туудурган багыттардын бири - бул порошокту тазалоо жана бүтүрүү сыяктуу кайра иштетүүдөн кийинки автоматташтыруу.Колдонмолорду массалык түрдө чыгаруу процессин автоматташтыруу менен бир эле технологияны миңдеген жолу кайталоого болот.Көйгөй, конкреттүү автоматташтыруу ыкмалары бөлүктүн түрүнө, өлчөмүнө, материалына жана процессине жараша өзгөрүшү мүмкүн.Маселен, автоматташтырылган стоматологиялык крондорду кийинки кайра иштетүү ракетанын кыймылдаткычынын тетиктерин иштетүүдөн абдан айырмаланат, бирок экөө тең металлдан жасалышы мүмкүн.
Бөлүктөр AM үчүн оптималдаштырылгандыктан, өркүндөтүлгөн функциялар жана ички каналдар көбүнчө кошулат.ПБФ үчүн негизги максат порошокту 100% алып салуу.Solukon автоматтык порошок чыгаруу системаларын чыгарат.Компания Smart Powder Recovery (SRP) деп аталган технологияны иштеп чыкты, ал дагы эле куруу пластинасына жабышкан металл бөлүктөрүн айлантып, титиретет.Айлануу жана титирөө бөлүктүн CAD модели тарабынан башкарылат.Бөлүктөрүн так жылдырып, чайкап, кармалган порошок дээрлик суюктук сыяктуу агып чыгат.Бул автоматташтыруу кол эмгегин азайтат жана порошокту кетирүүнүн ишенимдүүлүгүн жана кайталанышын жакшыртат.
Кол менен порошокту алып салуудагы көйгөйлөр жана чектөөлөр аз өлчөмдө болсо да, массалык өндүрүш үчүн AM колдонуунун жарамдуулугун чектеши мүмкүн.Solukon металл порошок чыгаруучу системалар инерттүү атмосферада иштей алат жана AM машиналарында кайра колдонуу үчүн пайдаланылбаган порошок чогулта алат.Solukon кардарлардын сурамжылоосун жүргүзгөн жана 2021-жылдын декабрь айында эки эң чоң тынчсыздануу - бул эмгек ден соолугу жана кайра жаралуу экендигин көрсөткөн изилдөөнү жарыялаган.
ПБФ чайыр структураларынан порошокту кол менен алып салуу көп убакытты талап кылышы мүмкүн.DyeMansion жана PostProcess Technologies сыяктуу компаниялар порошокту автоматтык түрдө алып салуу үчүн пост-процессинг системаларын куруп жатышат.Көптөгөн кошумча өндүрүш бөлүктөрү ашыкча порошокту алып салуу үчүн чөйрөнү тескери жана чыгарып турган системага жүктөлүшү мүмкүн.HP компаниясынын өзүнүн системасы бар, ал Jet Fusion 5200'дун куруу камерасынан 20 мүнөттүн ичинде порошокту кетирет деп айтылат.Система башка колдонмолор үчүн кайра колдонуу же кайра иштетүү үчүн өзүнчө идиште эрибеген порошокту сактайт.
Компаниялар автоматташтыруудан пайда ала алышат, эгерде аны кайра иштетүүдөн кийинки кадамдардын көбүнө колдонсо болот.DyeMansion порошок алып салуу, беттик даярдоо жана сырдоо үчүн системаларды сунуш кылат.PowerFuse S системасы тетиктерди жүктөйт, жылмакай тетиктерди буудатат жана аларды түшүрөт.Компания кол менен жасалган бөлүктөрдү илип коюу үчүн дат баспас болоттон жасалган стойка менен камсыз кылат.PowerFuse S системасы инжектордук формага окшош бетти чыгара алат.
Өнөр жайдын алдында турган эң чоң көйгөй – автоматташтыруу сунуш кылган реалдуу мүмкүнчүлүктөрдү түшүнүү.Эгерде миллиондогон полимердик тетиктерди жасоо керек болсо, салттуу куюу же калыптоо процесстери эң жакшы чечим болушу мүмкүн, бирок бул бөлүктөн көз каранды.AM көбүнчө шайманды өндүрүүдө жана сыноодо биринчи өндүрүш үчүн жеткиликтүү.Автоматташтырылгандан кийинки кайра иштетүү аркылуу миңдеген тетиктерди AM колдонуу менен ишенимдүү жана кайра чыгарууга болот, бирок ал бир бөлүккө мүнөздүү жана ыңгайлаштырылган чечимди талап кылышы мүмкүн.
AM өнөр жай менен эч кандай байланышы жок.Көптөгөн уюмдар өнүмдөрдүн жана кызматтардын туура иштешине алып келе турган кызыктуу изилдөө жана өнүктүрүү натыйжаларын беришет.Аэрокосмостук өнөр жай тармагында Relativity Space фирмалык DED технологиясын колдонуу менен эң ири металл кошулмаларын өндүрүү системаларынын бирин өндүрөт, ал компания өзүнүн ракеталарынын көпчүлүгүн өндүрүү үчүн колдонулат деп үмүттөнөт.Анын Terran 1 ракетасы 1250 кг салмактагы жүктү Жердин төмөн орбитасына жеткире алат.Салыштырмалуулук 2022-жылдын орто ченинде сыноо ракетасын учурууну пландаштырууда жана Terran R деп аталган чоңураак, көп жолу колдонула турган ракетаны пландап жатат.
Салыштырмалуу мейкиндиктин Terran 1 жана R ракеталары келечектеги космостук учууну кайра элестетүүнүн инновациялык жолу.Кошумча өндүрүш үчүн дизайн жана оптималдаштыруу бул өнүгүүгө кызыгууну жаратты.Компания бул ыкма салттуу ракеталарга салыштырмалуу тетиктердин санын 100 эсеге кыскартат деп ырастоодо.Компания ошондой эле 60 күндүн ичинде чийки заттан ракеталарды чыгара аларын ырастайт.Бул көптөгөн бөлүктөрүн бир бүтүнгө бириктирүүнүн жана жеткирүү чынжырын абдан жөнөкөйлөтүүнүн сонун үлгүсү.
Стоматология тармагында кошумча өндүрүш таажыларды, көпүрөлөрдү, хирургиялык бургулоо шаблондорун, жарым-жартылай протездерди жана түздөөчүлөрдү жасоо үчүн колдонулат.Align Technology жана SmileDirectClub 3D басып чыгарууну колдонуп, термоформировкалоочу тунук пластикалык тегиздөөчү тетиктерди чыгарышат.Align Technology, Invisalign фирмалык продуктуларын өндүрүүчүсү 3D Systems ванналарында көптөгөн фотополимеризация системаларын колдонот.2021-жылы компания 1998-жылы FDAнын уруксатын алгандан бери 10 миллиондон ашык бейтапты дарылаганын айтты. Эгерде типтүү пациенттин дарылоосу 10 тегиздөөчүдөн турса, бул төмөн баа, компания 100 миллион же андан көп AM тетиктерин чыгарган.FRP бөлүктөрүн кайра иштетүү кыйын, анткени алар термосет.SmileDirectClub башка колдонмолор үчүн кайра иштетиле турган термопластикалык бөлүктөрүн өндүрүү үчүн HP Multi Jet Fusion (MJF) системасын колдонот.
Тарыхый жактан алганда, VPP ортодонтиялык приборлор катары колдонуу үчүн күч касиеттери менен ичке, тунук бөлүктөрүн чыгара алган эмес.2021-жылы LuxCreo жана Graphy мүмкүн болгон чечимди чыгарышты.Февраль айына карата, Graphy стоматологиялык приборлорду түз 3D басып чыгаруу үчүн FDA жактыруусуна ээ.Эгер сиз аларды түздөн-түз басып чыгарсаңыз, акырына чейин процесс кыскараак, оңой жана азыраак чыгымдуу деп эсептелет.
ЖМКнын көп көңүл бурган алгачкы өнүгүүсү 3D басып чыгарууну турак жай сыяктуу ири курулуш колдонмолору үчүн колдонуу болду.Көп учурда үйдүн дубалдары экструзия менен басылган.Үйдүн бардык башка бөлүктөрү салттуу ыкмаларды жана материалдарды, анын ичинде полду, шыптарды, чатырларды, тепкичтерди, эшиктерди, терезелерди, приборлорду, шкафтарды жана столдорду колдонуу менен жасалган.3D басып чыгарылган дубалдар электр энергиясын, жарыктандырууну, сантехниканы, түтүктөрдү жана жылытуу жана кондициялоо үчүн желдеткичтерди орнотуунун баасын жогорулатат.Бетон дубалдын ички жана сыртын бүтүрүү салттуу дубал дизайнына караганда кыйыныраак.3D басып чыгарылган дубалдары менен үйдү модернизациялоо да маанилүү маселе.
Oak Ridge улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү 3D басып чыгарылган дубалдарда энергияны кантип сактоону изилдеп жатышат.Курулуш учурунда дубалга түтүктөрдү киргизүү менен суу жылытуу жана муздатуу үчүн ал аркылуу агып кетиши мүмкүн. Бул R&D долбоору кызыктуу жана инновациялык, бирок ал дагы эле өнүгүүнүн алгачкы баскычында. Бул R&D долбоору кызыктуу жана инновациялык, бирок ал дагы эле өнүгүүнүн алгачкы баскычында.Бул изилдөө долбоору кызыктуу жана инновациялык, бирок ал дагы эле өнүгүүнүн алгачкы баскычында.Бул изилдөө долбоору кызыктуу жана инновациялык, бирок дагы эле өнүгүүнүн алгачкы этабында.
Көпчүлүгүбүз 3D басып чыгаруудагы имараттын бөлүктөрүн же башка чоң объектилердин экономикасын биле элекпиз.Технология кээ бир көпүрөлөрдү, тенттерди, парктагы отургучтарды жана имараттар жана тышкы чөйрө үчүн жасалгалоочу элементтерди өндүрүү үчүн колдонулган.Кичинекей масштабда (бир нече сантиметрден бир нече метрге чейин) кошумча өндүрүштүн артыкчылыктары чоң масштабдагы 3D басып чыгарууга тиешелүү деп эсептелет.Кошумча өндүрүштү колдонуунун негизги артыкчылыктары татаал формаларды жана функцияларды түзүү, тетиктердин санын азайтуу, материалды жана салмакты азайтуу жана өндүрүмдүүлүктү жогорулатууну камтыйт.Эгерде AM баалуулуктарды кошпосо, анын пайдалуулугуна шек туудурууга тийиш.
2021-жылдын октябрында Stratasys британиялык өнөр жайлык струйный принтер өндүрүүчүсү Xaar компаниясынын туунду компаниясы болгон Xaar 3D компаниясынын калган 55% үлүшүн сатып алган.Stratasys компаниясынын Selective Absorbion Fusion деп аталган полимердик PBF технологиясы Xaar струйный басып чыгаруу баштарына негизделген.Stratasys H350 машинасы HP MJF системасы менен атаандашат.
Desktop Metal сатып алуу абдан таасирдүү болду.2021-жылдын февраль айында компания Envisiontecти сатып алган, өнөр жай кошумчаларын өндүрүү тутумдарын көптөн бери өндүрүүчү.2021-жылдын май айында компания ийкемдүү VPP полимерлерин иштеп чыгуучу Adaptive3Dди сатып алган.2021-жылдын июлунда Desktop Metal көп материалдан жасалган порошок менен каптоо процесстерин иштеп чыгуучу Aerosintти сатып алды.Эң чоң сатып алуу августта Desktop Metal атаандашы ExOneди 575 миллион долларга сатып алганда болду.
Desktop Metal тарабынан ExOne сатып алуу металл BJT системаларынын эки атактуу өндүрүүчүлөрүн бириктирет.Негизинен технология көпчүлүк ишенген деңгээлге жете элек.Компаниялар кайталануу, ишенимдүүлүк жана көйгөйлөрдүн түпкү себебин түшүнүү сыяктуу маселелерди чечүүнү улантууда.Ошондой болсо да, эгерде көйгөйлөр чечилсе, технологиянын чоңураак базарларга жетүү үчүн дагы эле орун бар.2021-жылдын июль айында 3DEO, менчик 3D басып чыгаруу тутумун колдонгон кызмат көрсөтүүчү, кардарларга миллионунчу бир бөлүгүн жөнөткөнүн билдирди.
Программалык камсыздоо жана булут платформасын иштеп чыгуучулар кошумча өндүрүш тармагында олуттуу өсүштү байкашкан.Бул өзгөчө AM нарк чынжырына көз салган натыйжалуулукту башкаруу тутумдарына (МЭС) тиешелүү.3D Systems Oqtonду 2021-жылдын сентябрында 180 миллион долларга сатып алууга макул болгон.2017-жылы негизделген Oqton жумуш процессин жакшыртуу жана AM натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн булутка негизделген чечимдерди сунуштайт.Materialize Link3Dди 2021-жылдын ноябрында 33,5 миллион долларга сатып алган.Oqton сыяктуу, Link3D булут платформасы ишти көзөмөлдөп, AM иш процессин жөнөкөйлөтөт.
2021-жылдагы акыркы сатып алуулардын бири - ASTM International Wohlers Associates компаниясын сатып алуу.Алар биргелешип AM дүйнө жүзү боюнча кеңири жайылтылышын колдоо үчүн Wohlers брендин колдонуу үчүн иштеп жатышат.ASTM AM Excellence борбору аркылуу Wohlers Associates Wohlers отчетторун жана башка басылмаларды чыгарууну улантат, ошондой эле консультациялык кызматтарды, рынокту талдоо жана окутууну камсыз кылат.
Кошумчаларды өндүрүү өнөр жайы жетилди жана көптөгөн тармактар ​​технологияны кеңири колдонуу үчүн колдонуп жатышат.Бирок 3D басып чыгаруу өндүрүштүн башка түрлөрүн алмаштыра албайт.Анын ордуна, ал буюмдардын жана бизнес моделдердин жаңы түрлөрүн түзүү үчүн колдонулат.Уюмдар тетиктердин салмагын азайтуу, жеткирүү убактысын жана инструменттердин чыгымдарын азайтуу жана продуктуну жекелештирүү жана аткарууну жакшыртуу үчүн AM колдонушат.Кошумча өндүрүш өнөр жайы жаңы компаниялар, өнүмдөр, кызматтар, тиркемелер жана колдонуу учурлары менен өсүү траекториясын улантат деп күтүлүүдө, көбүнчө ылдамдыкта.