Il-manifattura addittiva, magħrufa wkoll bħala stampar 3D, kompliet tevolvi għal kważi 35 sena mill-użu kummerċjali tagħha.L-industriji tal-ajruspazju, tal-karozzi, tad-difiża, tal-enerġija, tat-trasport, mediċi, dentali u tal-konsumatur jużaw manifattura addittiva għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet.
B'adozzjoni mifruxa bħal din, huwa ċar li l-manifattura addittiva mhix soluzzjoni waħda għal kulħadd.Skont l-istandard tat-terminoloġija ISO/ASTM 52900, kważi s-sistemi kollha tal-manifattura ta 'addittivi kummerċjali jaqgħu f'waħda minn seba' kategoriji ta 'proċess.Dawn jinkludu estrużjoni tal-materjal (MEX), fotopolimerizzazzjoni tal-banju (VPP), fużjoni tas-sodda tat-trab (PBF), bexx tal-binder (BJT), bexx tal-materjal (MJT), depożizzjoni tal-enerġija diretta (DED), u laminazzjoni tal-folja (SHL).Hawnhekk huma magħżula skond il-popolarità bbażati fuq il-bejgħ ta 'unità.
Numru dejjem jikber ta’ professjonisti tal-industrija, inklużi inġiniera u maniġers, qed jitgħallmu meta l-manifattura addittiva tista’ tgħin biex ittejjeb prodott jew proċess u meta ma tkunx tista’.Storikament, inizjattivi ewlenin biex tiġi implimentata l-manifattura addittiva ġew minn inġiniera b'esperjenza bit-teknoloġija.Il-maniġment jara aktar eżempji ta 'kif il-manifattura addittiva tista' ttejjeb il-produttività, tnaqqas il-ħinijiet ta 'tmexxija u toħloq opportunitajiet ġodda ta' negozju.AM mhux se jissostitwixxi l-biċċa l-kbira tal-forom tradizzjonali ta 'manifattura, iżda se jsir parti mill-armament tal-intraprenditur tal-iżvilupp tal-prodott u l-kapaċitajiet tal-manifattura.
Il-manifattura addittiva għandha firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet, minn mikrofluwidi għal kostruzzjoni fuq skala kbira.Il-benefiċċji tal-AM ivarjaw skont l-industrija, l-applikazzjoni u l-prestazzjoni meħtieġa.L-organizzazzjonijiet għandu jkollhom raġunijiet tajbin biex jimplimentaw AM, irrispettivament mill-każ tal-użu.L-aktar komuni huma l-immudellar kunċettwali, il-verifika tad-disinn, u l-verifika tal-adegwatezza u l-funzjonalità.Aktar u aktar kumpaniji qed jużawha biex joħolqu għodod u applikazzjonijiet għall-produzzjoni tal-massa, inkluż l-iżvilupp tal-prodott tad-dwana.
Għall-applikazzjonijiet aerospazjali, il-piż huwa fattur ewlieni.Tiswa madwar $10,000 biex tpoġġi tagħbija ta’ 0.45kg fl-orbita tad-Dinja, skont iċ-Ċentru tat-Titjira Spazjali Marshall tan-NASA.It-tnaqqis tal-piż tas-satelliti jista 'jiffranka l-ispejjeż tal-varar.L-immaġni mehmuża turi parti tal-metall Swissto12 AM li tgħaqqad diversi waveguides f'parti waħda.B'AM, il-piż jitnaqqas għal inqas minn 0.08 kg.
Il-manifattura addittiva tintuża tul il-katina tal-valur fl-industrija tal-enerġija.Għal xi kumpaniji, il-każ tan-negozju għall-użu tal-AM huwa li jtenni proġetti malajr biex jinħoloq l-aħjar prodott possibbli fl-iqsar żmien.Fl-industrija taż-żejt u tal-gass, partijiet jew assemblaġġi bil-ħsara jistgħu jiswew eluf ta 'dollari jew aktar fil-produttività mitlufa fis-siegħa.L-użu ta' AM biex tirrestawra l-operazzjonijiet jista' jkun attraenti b'mod speċjali.
Manifattur ewlieni tas-sistemi DED MX3D ħareġ għodda prototip tat-tiswija tal-pajpijiet.Pipeline bil-ħsara jista’ jiswa bejn €100,000 u €1,000,000 ($113,157-$1,131,570) kuljum, skont il-kumpanija.L-apparat muri fil-paġna li jmiss juża parti CNC bħala qafas u juża DED biex iwweldja ċ-ċirkonferenza tal-pajp.AM jipprovdi rati ta 'depożizzjoni għolja bi skart minimu, filwaqt li CNC jipprovdi l-preċiżjoni meħtieġa.
Fl-2021, kejsing tal-ilma stampat 3D ġie installat fuq rig taż-żejt TotalEnergies fil-Baħar tat-Tramuntana.Il-ġkieket tal-ilma huma element kritiku użat biex jikkontrolla l-irkupru tal-idrokarburi fil-bjar li qed jinbnew.F'dan il-każ, il-benefiċċji tal-użu tal-manifattura addittiva huma żminijiet ta 'ċomb imnaqqsa u emissjonijiet imnaqqsa b'45% meta mqabbla ma' ġkieket tal-ilma foloz tradizzjonali.
Każ kummerċjali ieħor għall-manifattura addittiva huwa t-tnaqqis ta 'għodda għalja.Phone Scope żviluppa adapters digiscoping għal apparati li jgħaqqdu l-kamera tat-telefon tiegħek ma 'teleskopju jew mikroskopju.Telefowns ġodda jiġu rilaxxati kull sena, li jeħtieġu li l-kumpaniji jirrilaxxaw linja ġdida ta 'adapters.Billi tuża AM, kumpanija tista' tiffranka l-flus fuq għodod għaljin li jeħtieġ li jiġu sostitwiti meta jinħarġu telefowns ġodda.
Bħal kull proċess jew teknoloġija, il-manifattura addittiva m'għandhiex tintuża peress li hija kkunsidrata ġdida jew differenti.Dan biex jitjieb l-iżvilupp tal-prodott u/jew il-proċessi tal-manifattura.Għandha żżid il-valur.Eżempji ta' każijiet kummerċjali oħra jinkludu prodotti tad-dwana u customization tal-massa, funzjonalità kumplessa, partijiet integrati, inqas materjal u piż, u prestazzjoni mtejba.
Biex l-AM tirrealizza l-potenzjal tat-tkabbir tagħha, jeħtieġ li jiġu indirizzati l-isfidi.Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-manifattura, il-proċess għandu jkun affidabbli u riproduċibbli.Il-metodi sussegwenti ta 'awtomatizzazzjoni tat-tneħħija ta' materjal ta 'partijiet u appoġġi u post-ipproċessar se jgħinu.L-awtomazzjoni żżid ukoll il-produttività u tnaqqas l-ispiża għal kull parti.
Wieħed mill-oqsma tal-akbar interess huwa l-awtomazzjoni ta 'wara l-ipproċessar bħat-tneħħija tat-trab u l-irfinar.Bl-awtomatizzazzjoni tal-proċess tal-produzzjoni tal-massa tal-applikazzjonijiet, l-istess teknoloġija tista 'tiġi ripetuta eluf ta' drabi.Il-problema hija li metodi speċifiċi ta 'awtomazzjoni jistgħu jvarjaw skont it-tip ta' parti, id-daqs, il-materjal u l-proċess.Pereżempju, l-ipproċessar ta 'wara ta' kuruni dentali awtomatizzati huwa differenti ħafna mill-ipproċessar ta 'partijiet tal-magni rokit, għalkemm it-tnejn jistgħu jkunu magħmula mill-metall.
Minħabba li l-partijiet huma ottimizzati għall-AM, ħafna drabi jiżdiedu karatteristiċi aktar avvanzati u kanali interni.Għall-PBF, l-għan ewlieni huwa li jitneħħa 100% tat-trab.Solukon timmanifattura sistemi awtomatiċi għat-tneħħija tat-trab.Il-kumpanija żviluppat teknoloġija msejħa Smart Powder Recovery (SRP) li ddur u tivvibra partijiet tal-metall li għadhom imwaħħla mal-pjanċa tal-bini.Ir-rotazzjoni u l-vibrazzjoni huma kkontrollati mill-mudell CAD tal-parti.Billi tiċċaqlaq u tħawwad b'mod preċiż il-partijiet, it-trab maqbud jgħaddi kważi bħal likwidu.Din l-awtomazzjoni tnaqqas ix-xogħol manwali u tista 'ttejjeb l-affidabbiltà u r-riproduċibilità tat-tneħħija tat-trab.
Il-problemi u l-limitazzjonijiet tat-tneħħija manwali tat-trab jistgħu jillimitaw il-vijabbiltà tal-użu tal-AM għall-produzzjoni tal-massa, anke fi kwantitajiet żgħar.Is-sistemi tat-tneħħija tat-trab tal-metall Solukon jistgħu joperaw f'atmosfera inerta u jiġbru trab mhux użat għall-użu mill-ġdid f'magni AM.Solukon wettaq stħarriġ tal-klijenti u ppubblikat studju f'Diċembru 2021 li juri li l-akbar żewġ tħassib huma s-saħħa fuq il-post tax-xogħol u r-riproduċibilità.
It-tneħħija manwali tat-trab minn strutturi tar-reżina PBF tista 'tieħu ħafna ħin.Kumpaniji bħal DyeMansion u PostProcess Technologies qed jibnu sistemi ta 'wara l-ipproċessar biex awtomatikament ineħħu t-trab.Ħafna partijiet tal-manifattura tal-addittivi jistgħu jitgħabbew f'sistema li taqleb u tkeċċi l-medju biex tneħħi t-trab żejjed.HP għandha s-sistema tagħha stess li jingħad li tneħħi t-trab mill-kamra tal-bini tal-Jet Fusion 5200 f'20 minuta.Is-sistema taħżen trab mhux imdewweb f'kontenitur separat għall-użu mill-ġdid jew ir-riċiklaġġ għal applikazzjonijiet oħra.
Il-kumpaniji jistgħu jibbenefikaw mill-awtomazzjoni jekk din tista' tiġi applikata għall-biċċa l-kbira tal-passi ta' wara l-ipproċessar.DyeMansion joffri sistemi għat-tneħħija tat-trab, il-preparazzjoni tal-wiċċ u t-tpinġija.Is-sistema PowerFuse S tgħabbi l-partijiet, tistim il-partijiet lixxi u tħotthom.Il-kumpanija tipprovdi rack tal-istainless steel għal partijiet imdendlin, li jsir bl-idejn.Is-sistema PowerFuse S tista 'tipproduċi wiċċ simili għal moffa ta' injezzjoni.
L-akbar sfida li tiffaċċja l-industrija hija li tifhem l-opportunitajiet reali li l-awtomazzjoni għandha x’toffri.Jekk trid issir miljun parti tal-polimeru, il-proċessi tradizzjonali tal-ikkastjar jew tal-iffurmar jistgħu jkunu l-aħjar soluzzjoni, għalkemm dan jiddependi fuq il-parti.AM ħafna drabi hija disponibbli għall-ewwel produzzjoni fil-produzzjoni u l-ittestjar tal-għodda.Permezz ta 'post-ipproċessar awtomatizzat, eluf ta' partijiet jistgħu jiġu prodotti b'mod affidabbli u riproduċibbli bl-użu ta 'AM, iżda huwa speċifiku għal parti u jista' jeħtieġ soluzzjoni apposta.
AM m'għandha x'taqsam xejn mal-industrija.Ħafna organizzazzjonijiet jippreżentaw riżultati interessanti ta’ riċerka u żvilupp li jistgħu jwasslu għall-funzjonament tajjeb tal-prodotti u s-servizzi.Fl-industrija aerospazjali, Relativity Space tipproduċi waħda mill-akbar sistemi ta 'manifattura ta' addittivi tal-metall bl-użu ta 'teknoloġija DED proprjetarja, li l-kumpanija tittama li tintuża biex timmanifattura l-maġġoranza tar-rokits tagħha.Ir-rokit Terran 1 tiegħu jista 'jwassal tagħbija ta' 1,250 kg għall-orbita tad-Dinja baxxa.Relativity qed tippjana li tniedi rokit tat-test f’nofs l-2022 u diġà qed tippjana rokit akbar u li jista’ jerġa’ jintuża msejjaħ Terran R.
Ir-rokits Terran 1 u R ta’ Relativity Space huma mod innovattiv biex terġa’ timmaġina kif jista’ jkun it-titjira spazjali futura.Id-disinn u l-ottimizzazzjoni għall-manifattura addittiva qajmu interess f'dan l-iżvilupp.Il-kumpanija ssostni li dan il-metodu jnaqqas in-numru ta 'partijiet b'100 darba meta mqabbel ma' rokits tradizzjonali.Il-kumpanija ssostni wkoll li tista 'tipproduċi rokits minn materja prima fi żmien 60 jum.Dan huwa eżempju kbir ta 'kombinazzjoni ta' bosta partijiet f'waħda u tissimplifika bil-kbir il-katina tal-provvista.
Fl-industrija dentali, il-manifattura addittiva tintuża biex isiru kuruni, pontijiet, mudelli ta 'tħaffir kirurġiċi, dentaturi parzjali u aligners.Align Technology u SmileDirectClub jużaw stampar 3D biex jipproduċu partijiet għat-termoforming ta 'aligners tal-plastik ċari.Align Technology, manifattur ta 'prodotti tad-ditta Invisalign, juża ħafna mis-sistemi ta' fotopolimerizzazzjoni fil-banjijiet tas-Sistemi 3D.Fl-2021, il-kumpanija qalet li kienet ittrattat aktar minn 10 miljun pazjent minn meta rċeviet l-approvazzjoni tal-FDA fl-1998. Jekk it-trattament ta 'pazjent tipiku jikkonsisti f'10 aligners, li hija stima baxxa, il-kumpanija pproduċiet 100 miljun jew aktar partijiet AM.Il-partijiet FRP huma diffiċli biex jiġu riċiklati minħabba li huma termosett.SmileDirectClub juża s-sistema HP Multi Jet Fusion (MJF) biex jipproduċi partijiet termoplastiku li jistgħu jiġu riċiklati għal applikazzjonijiet oħra.
Storikament, VPP ma kienx kapaċi jipproduċi partijiet irqaq u trasparenti bi proprjetajiet ta 'saħħa għall-użu bħala apparat ortodontiku.Fl-2021, LuxCreo u Graphy ħarġu soluzzjoni possibbli.Minn Frar, Graphy għandha l-approvazzjoni tal-FDA għall-istampar dirett 3D ta 'apparat dentali.Jekk tipprintjahom direttament, il-proċess minn tarf sa tarf jitqies iqsar, eħfef, u potenzjalment inqas għali.
Żvilupp bikri li rċieva ħafna attenzjoni tal-midja kien l-użu tal-istampar 3D għal applikazzjonijiet ta 'kostruzzjoni fuq skala kbira bħall-akkomodazzjoni.Ħafna drabi l-ħitan tad-dar huma stampati bl-estrużjoni.Il-partijiet l-oħra kollha tad-dar saru bl-użu ta’ metodi u materjali tradizzjonali, inklużi artijiet, soqfa, soqfa, taraġ, bibien, twieqi, apparat, kabinetti u countertops.Ħitan stampati 3D jistgħu jżidu l-ispiża tal-installazzjoni tal-elettriku, dawl, plaming, ductwork, u ventijiet għat-tisħin u l-arja kondizzjonata.Irfinar ta 'ġewwa u ta' barra ta 'ħajt tal-konkos huwa aktar diffiċli milli b'disinn ta' ħajt tradizzjonali.L-immodernizzar ta 'dar b'ħitan stampati 3D hija wkoll konsiderazzjoni importanti.
Riċerkaturi fil-Laboratorju Nazzjonali Oak Ridge qed jistudjaw kif jaħżnu l-enerġija fil-ħitan stampati 3D.Billi ddaħħal pajpijiet fil-ħajt waqt il-kostruzzjoni, l-ilma jista 'jiċċirkola minnu għat-tisħin u t-tkessiħ. Dan il-proġett ta 'R&D huwa interessanti u innovattiv, iżda għadu fi stadju bikri ta' żvilupp. Dan il-proġett ta 'R&D huwa interessanti u innovattiv, iżda għadu fi stadju bikri ta' żvilupp.Dan il-proġett ta’ riċerka huwa interessanti u innovattiv, iżda għadu fl-istadji bikrija tal-iżvilupp.Dan il-proġett ta’ riċerka huwa interessanti u innovattiv, iżda għadu fl-istadji bikrija tal-iżvilupp.
Ħafna minna għadhom mhumiex familjari mal-ekonomija tal-partijiet tal-bini tal-istampar 3D jew oġġetti kbar oħra.It-teknoloġija ntużat biex tipproduċi xi pontijiet, tined, bankijiet tal-park, u elementi dekorattivi għall-bini u l-ambjent ta 'barra.Huwa maħsub li l-vantaġġi tal-manifattura addittiva fuq skali żgħar (minn ftit ċentimetri għal diversi metri) japplikaw għall-istampar 3D fuq skala kbira.Il-benefiċċji ewlenin tal-użu tal-manifattura addittiva jinkludu l-ħolqien ta 'forom u karatteristiċi kumplessi, it-tnaqqis tan-numru ta' partijiet, it-tnaqqis tal-materjal u l-piż, u ż-żieda fil-produttività.Jekk l-AM ma żżidx valur, l-utilità tagħha għandha tiġi dubitata.
F'Ottubru 2021, Stratasys akkwistat il-bqija ta' 55% tal-ishma f'Xaar 3D, sussidjarja tal-manifattur Brittaniku tal-printer inkjet industrijali Xaar.It-teknoloġija tal-polimer PBF ta' Stratasys, imsejħa Selective Absorbion Fusion, hija bbażata fuq printheads tal-inkjet Xaar.Il-magna Stratasys H350 tikkompeti mas-sistema HP MJF.
Ix-xiri ta' Desktop Metal kien impressjonanti.Fi Frar 2021, il-kumpanija akkwistat Envisiontec, manifattur għal żmien twil ta 'sistemi ta' manifattura ta 'addittivi industrijali.F'Mejju 2021, il-kumpanija akkwistat Adaptive3D, żviluppatur ta 'polimeri VPP flessibbli.F'Lulju 2021, Desktop Metal akkwistat Aerosint, żviluppatur ta 'proċessi ta' kisi mill-ġdid tat-trab b'ħafna materjali.L-akbar akkwist sar f’Awwissu meta Desktop Metal xtara lill-kompetitur ExOne għal $575 miljun.
L-akkwist ta 'ExOne minn Desktop Metal jiġbor flimkien żewġ manifatturi rinomati ta' sistemi BJT tal-metall.B'mod ġenerali, it-teknoloġija għadha ma laħqitx il-livell li ħafna jemmnu.Il-kumpaniji jkomplu jindirizzaw kwistjonijiet bħar-ripetibbiltà, l-affidabbiltà, u l-fehim tal-kawża ewlenija tal-problemi hekk kif jinqalgħu.Anke hekk, jekk il-problemi jiġu solvuti, għad hemm lok għat-teknoloġija biex tilħaq swieq akbar.F'Lulju 2021, 3DEO, fornitur ta 'servizz li juża sistema proprjetarja ta' stampar 3D, qal li kien bagħat miljun wieħed lill-klijenti.
L-iżviluppaturi tal-pjattaforma tas-softwer u l-cloud raw tkabbir sinifikanti fl-industrija tal-manifattura addittiva.Dan hu veru speċjalment għas-sistemi ta' ġestjoni tal-prestazzjoni (MES) li jsegwu l-katina tal-valur AM.3D Systems qablet li takkwista Oqton f'Settembru 2021 għal $180 miljun.Imwaqqfa fl-2017, Oqton jipprovdi soluzzjonijiet ibbażati fuq cloud biex ittejjeb il-fluss tax-xogħol u ttejjeb l-effiċjenza AM.Materialize akkwistat Link3D f'Novembru 2021 għal $33.5 miljun.Bħal Oqton, il-pjattaforma tas-sħab ta' Link3D issegwi x-xogħol u tissimplifika l-fluss tax-xogħol AM.
Wieħed mill-aħħar akkwisti fl-2021 huwa l-akkwist ta' Wohlers Associates minn ASTM International.Flimkien qed jaħdmu biex jisfruttaw il-marka Wohlers biex jappoġġjaw l-adozzjoni usa 'ta' AM madwar id-dinja.Permezz taċ-Ċentru ta 'Eċċellenza ASTM AM, Wohlers Associates se jkomplu jipproduċu rapporti Wohlers u pubblikazzjonijiet oħra, kif ukoll jipprovdu servizzi ta' konsulenza, analiżi tas-suq u taħriġ.
L-industrija tal-manifattura addittiva mmaturat u ħafna industriji qed jużaw it-teknoloġija għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet.Iżda l-istampar 3D mhux se jissostitwixxi l-biċċa l-kbira tal-forom oħra ta 'manifattura.Minflok, huwa użat biex jinħolqu tipi ġodda ta 'prodotti u mudelli ta' negozju.L-organizzazzjonijiet jużaw l-AM biex inaqqsu l-piż tal-partijiet, inaqqsu l-ħinijiet taċ-ċomb u l-ispejjeż tal-għodda, u jtejbu l-personalizzazzjoni u l-prestazzjoni tal-prodott.L-industrija tal-manifattura tal-addittivi hija mistennija li tkompli t-trajettorja tat-tkabbir tagħha b'kumpaniji ġodda, prodotti, servizzi, applikazzjonijiet u każijiet ta 'użu emerġenti, ħafna drabi b'veloċità qawwija.