Goşundy önümçiligi, şeýle hem 3D çap etmek diýlip atlandyrylýar, täjirçilik maksatly ulanylandan bäri tas 35 ýyl bäri ösüşini dowam etdirýär. Aerokosmos, awtomobil, goranmak, energiýa, ulag, lukmançylyk, stomatologiýa we sarp ediş senagatlary dürli maksatlar üçin goşundy önümçiligi ulanýarlar.
Şeýle giňden ýaýranlygy bilen, goşundy önümçiliginiň hemmelere laýyk gelýän bir ölçegli çözgüt däldigi aýdyň bolýar. ISO/ASTM 52900 terminologiýa standartyna laýyklykda, ähli täjirçilik goşundy önümçilik ulgamlary diýen ýaly ýedi proses kategoriýasynyň birine girýär. Bularyň arasynda materiallary ekstruziýa etmek (MEX), wanna fotopolimerleşdirmek (VPP), poroşok gatlagyny garyşdyrmak (PBF), baglaýjy sepmek (BJT), materiallary sepmek (MJT), gönükdirilen energiýa çökündisi (DED) we list laminasiýa etmek (SHL) bar. Bu ýerde olar birlik satuwyna esaslanyp, meşhurlyk boýunça tertiplenýär.
Inženerler we menejerler bilen birlikde pudak hünärmenleriniň sany barha artýar, olar goşundy önümçiligiň haçan önümi ýa-da prosesi gowulandyrmaga kömek edip biljekdigini we haçan edip bilmejekdigini öwrenýärler. Taryhy taýdan goşundy önümçiligini ornaşdyrmak boýunça esasy başlangyçlar tehnologiýada tejribeli inženerlerden gelip çykdy. Dolandyryş goşundy önümçiligiň öndürijiligi nähili ýokarlandyryp biljekdiginiň, önümçilik wagtyny azaltmagynyň we täze iş mümkinçiliklerini döretmeginiň has köp mysallaryny görýär. AM önümçiligiň däp bolan görnüşleriniň köpüsiniň ornuny tutmaz, ýöne telekeçiniň önümi işläp düzmek we önümçilik mümkinçilikleriniň bir bölegine öwrüler.
Goşundy önümçiliginiň mikrofluidikadan başlap, uly möçberli gurluşyk işlerine çenli giň gerimli ulanylyş ugurlary bar. AM-iň peýdalary pudaga, ulanylyşa we talap edilýän öndürijilige görä üýtgeýär. Guramalaryň, ulanylyş ýagdaýyna garamazdan, AM-i ornaşdyrmak üçin esasly sebäpleri bolmaly. Iň köp ýaýranlary konsepsiýa modelirleme, dizaýnyň barlanmagy we laýyklygyň we funksiýalaryň barlanmagydyr. Barha köp kompaniýalar ony köpçülikleýin önümçilik üçin gurallar we programmalar döretmek, şol sanda ýörite önüm işläp düzmek üçin ulanýarlar.
Aerokosmos ulgamlary üçin agram esasy faktor bolup durýar. NASA-nyň Marşall kosmos uçuş merkeziniň maglumatlaryna görä, 0,45 kg ýükü Ýer orbitasyna çykarmak üçin takmynan 10,000 dollar gerek. Hemralaryň agramyny azaltmak uçuryş çykdajylaryny tygşytlap biler. Goşulan suratda birnäçe tolkun geçirijilerini bir bölege birleşdirýän Swissto12 metal AM bölegi görkezilýär. AM bilen agram 0,08 kg-dan az azalýar.
Energetika pudagynda goşmaça önümçilik gymmatlyk zynjyrynyň dowamynda ulanylýar. Käbir kompaniýalar üçin AM ulanmagyň biznes mysaly iň gysga wagtyň içinde iň gowy önümi döretmek üçin taslamalary çalt gaýtalamakdyr. Nebit we gaz senagatynda zaýalanan bölekler ýa-da toplumlar sagatda öndürijiligiň ýitmegine müňlerçe dollar ýa-da ondan hem köp çykdajy edip biler. Işleri dikeltmek üçin AM ulanmak has özüne çekiji bolup biler.
DED ulgamlarynyň esasy öndürijisi MX3D turba abatlaýyş guralynyň prototipini çykardy. Kompaniýanyň maglumatyna görä, zaýalanan turba geçirijisi günde 100,000 ýewrodan 1,000,000 ýewro çenli (113,157-1,131,570 dollar) çykdajy edip biler. Indiki sahypada görkezilen enjam CNC bölegini çarçuwa hökmünde ulanýar we turbanyň daş-töweregini kebşirlemek üçin DED ulanýar. AM minimal galyndy bilen ýokary çökündi tizligini üpjün edýär, CNC bolsa zerur takyklygy üpjün edýär.
2021-nji ýylda Demirgazyk deňzindäki “TotalEnergies” nebit platformasyna 3D çap edilen suw örtügi gurnaldy. Suw örtükleri gurulýan guýularda uglewodorodlaryň gaýtadan işlenilmegini gözegçilikde saklamak üçin ulanylýan möhüm elementdir. Bu ýagdaýda, goşmaça önümçiligi ulanmagyň peýdasy däp bolan galyplanan suw örtüklerine garanyňda, önümçilik möhletleriniň azaldylmagy we zyňyndylaryň 45% azaldylmagydyr.
Goşmaça önümçiligiň başga bir iş mysaly gymmat gurallaryň azaldylmagydyr. Phone Scope telefonyňyzyň kamerasyny teleskopa ýa-da mikroskopa birikdirýän enjamlar üçin sanly telefon adapterlerini işläp düzdi. Her ýyl täze telefonlar çykarylýar, bu bolsa kompaniýalaryň täze adapter liniýasyny çykarmagyny talap edýär. AM ulanmak bilen kompaniýa täze telefonlar çykarylanda çalşyrylmaly gymmat gurallara pul tygşytlap biler.
Islendik prosesde ýa-da tehnologiýada bolşy ýaly, goşmaça önümçilik täze ýa-da tapawutly hasaplanýandygy üçin ulanylmaly däldir. Bu önümiň işlenip düzülmegini we/ýa-da önümçilik proseslerini gowulandyrmak üçin edilýär. Ol gymmatlyk goşmalydyr. Beýleki işewürlik mysallaryna ýörite önümler we köpçülikleýin özleşdirmek, çylşyrymly funksiýalar, integrasiýa edilen bölekler, az material we agram, şeýle hem gowulandyrylan öndürijilik girýär.
AM-iň ösüş mümkinçiligini amala aşyrmak üçin kynçylyklary çözmeli. Önümçilik ulanylyşlarynyň köpüsi üçin proses ygtybarly we gaýtalanyp bilinmeli. Bölekleriň we daýançlaryň materialyny aýyrmagy we gaýtadan işlemegi awtomatlaşdyrmagyň indiki usullary kömek eder. Awtomatlaşdyrma şeýle hem öndürijiligi ýokarlandyrýar we bölek üçin çykdajylary azaldýar.
Iň gyzykly ugurlaryň biri poroşok aýyrmak we tamamlamak ýaly gaýtadan işlemegiň awtomatlaşdyrylmagydyr. Ulanyşlaryň köpçülikleýin öndürilişiniň prosesini awtomatlaşdyrmak arkaly şol bir tehnologiýa müňlerçe gezek gaýtalanyp bilner. Mesele, awtomatlaşdyrmagyň anyk usullarynyň bölek görnüşine, ölçegine, materialyna we prosesine görä tapawutlanyp bilmegindedir. Mysal üçin, awtomatlaşdyrylan diş täçleriniň gaýtadan işlemegi raketa hereketlendirijisiniň böleklerini gaýtadan işlemegiňden düýpgöter tapawutlanýar, emma ikisi hem metaldan ýasalyp bilner.
Bölekler AM üçin optimizirlenendigi sebäpli, has ösen aýratynlyklar we içki kanallar köplenç goşulýar. PBF üçin esasy maksat poroşogyň 100% -ni aýyrmakdyr. Solukon awtomatiki poroşog aýyrmak ulgamlaryny öndürýär. Kompaniýa gurluş plastinkasyna berkidilen metal bölekleri aýlaýan we titredýän Smart Powder Recovery (SRP) atly tehnologiýany işläp düzdi. Aýlanma we titreme bölegiň CAD modeli tarapyndan dolandyrylýar. Bölekleri takyk hereketlendirmek we silkmek arkaly tutulan poroşok diýen ýaly suwuklyk ýaly akýar. Bu awtomatlaşdyrma el zähmetini azaldýar we poroşogy aýyrmagyň ygtybarlylygyny we gaýtalanmagyny ýokarlandyryp biler.
El bilen poroşok aýyrmak bilen baglanyşykly meseleler we çäklendirmeler, hatda az mukdarda hem, köpçülikleýin önümçilik üçin AM ulanmagyň mümkinçiligini çäklendirip biler. Solukon metal poroşok aýyrmak ulgamlary inert atmosferada işläp, AM maşynlarynda gaýtadan ulanmak üçin ulanylmadyk poroşoky ýygnap bilýär. Solukon müşderileriň arasynda sowalnama geçirdi we 2021-nji ýylyň dekabrynda iň uly iki aladanyň zähmet saglygy we gaýtalanmagydygyny görkezýän gözleg çap etdi.
PBF reçine gurluşlaryndan poroşogy el bilen aýyrmak köp wagt talap edip biler. DyeMansion we PostProcess Technologies ýaly kompaniýalar poroşogy awtomatiki usulda aýyrmak üçin gaýtadan işleme ulgamlaryny gurýarlar. Goşmaça önümçilik bölekleriniň köpüsini artykmaç poroşogy aýyrmak üçin gurşawy tersine öwürýän we çykarýan ulgama ýüklemek bolýar. HP-niň öz ulgamy bar, ol poroşogy Jet Fusion 5200-iň gurluş kamerasyndan 20 minutda aýyrýar diýilýär. Ulgam eremedik poroşogy gaýtadan ulanmak ýa-da başga maksatlar üçin gaýtadan işlemek üçin aýratyn gapda saklaýar.
Kompaniýalar awtomatlaşdyrmany gaýtadan işlemegiň köp tapgyrlaryna ulanyp bilse, ondan peýda görüp bilerler. “DyeMansion” poroşok aýyrmak, ýüzi taýýarlamak we boýamak üçin ulgamlary hödürleýär. “PowerFuse S” ulgamy bölekleri ýükleýär, tekiz bölekleri buglaýar we olary boşadýar. Kompaniýa el bilen edilýän bölekleri asmak üçin polatdan ýasalan reýka hödürleýär. “PowerFuse S” ulgamy inýeksiýa galypyna meňzeş ýüzi öndürip bilýär.
Pudagyň öňünde durýan iň uly kynçylyk awtomatlaşdyrmagyň hödürleýän hakyky mümkinçiliklerini düşünmekdir. Eger million polimer bölegi öndürilmeli bolsa, däp bolan döküm ýa-da galyplama prosesleri iň gowy çözgüt bolup biler, emma bu bölekden baglydyr. AM köplenç gural öndürmekde we synagdan geçirmekde ilkinji önümçilik tapgyrynda elýeterlidir. Awtomatlaşdyrylan post-işlemek arkaly müňlerçe bölek AM ulanyp ygtybarly we gaýtalanyp bilinýän görnüşde öndürilip bilner, ýöne ol böleklere mahsusdyr we ýörite çözgüt talap edip biler.
AM-iň senagat bilen hiç hili baglanyşygy ýok. Köp guramalar önümleriň we hyzmatlaryň dogry işlemegine getirip biljek gyzykly ylmy-barlag we işläp düzmek netijelerini hödürleýärler. Aerokosmos senagatynda “Relativity Space” kompaniýasy öz raketalarynyň köpüsini öndürmek üçin ulanyljakdygyna umyt edýän hususy DED tehnologiýasyny ulanyp, iň uly metal goşundylaryny öndürýän ulgamlaryň birini öndürýär. Onuň “Terran 1” raketasy Ýeriň pes orbitasyna 1250 kg ýük ýetirip bilýär. “Relativity” 2022-nji ýylyň ortalarynda synag raketasyny uçurmagy meýilleşdirýär we eýýäm “Terran R” atly has uly, gaýtadan ulanyp bolýan raketany meýilleşdirýär.
“Relativity Space” kompaniýasynyň “Terran 1” we “R” raketalary geljekki kosmos uçuşlarynyň nähili bolup biljekdigini täzeden göz öňüne getirmegiň innowasion usulydyr. Goşmaça önümçilik üçin dizaýn we optimizasiýa bu işläp düzmä gyzyklanma döretdi. Kompaniýa bu usulyň adaty raketalara garanyňda bölekleriň sanyny 100 esse azaldýandygyny öňe sürýär. Kompaniýa şeýle hem çig maldan 60 günüň içinde raketa öndürip biljekdigini öňe sürýär. Bu köp bölekleri bir ýere jemlemegiň we üpjünçilik zynjyryny ep-esli ýönekeýleşdirmegiň ajaýyp mysalydyr.
Stomatologiýa senagatynda goşmaça önümçilik täçleri, köprüleri, hirurgiki buraw şablonlaryny, bölekleýin protezleri we deňleşdirijileri ýasamak üçin ulanylýar. "Align Technology" we "SmileDirectClub" açyk plastik deňleşdirijileri termoformirlemek üçin bölekleri öndürmek üçin 3D çap etmegi ulanýarlar. "Invisalign" markaly önümleriň öndürijisi "Align Technology" 3D Systems wannalaryndaky fotopolimerleşdiriş ulgamlarynyň köpüsini ulanýar. 2021-nji ýylda kompaniýa 1998-nji ýylda FDA-nyň tassyklamasyny alandan bäri 10 milliondan gowrak hassany bejerendigini aýtdy. Eger adaty hassanyň bejergisi pes baha bolan 10 deňleşdirijiden ybarat bolsa, kompaniýa 100 million ýa-da ondan köp AM bölegini öndürdi. FRP böleklerini gaýtadan işlemek kyn, sebäbi olar termosetdir. "SmileDirectClub" beýleki ulanylyşlar üçin gaýtadan işlenip bilinýän termoplastik bölekleri öndürmek üçin "HP Multi Jet Fusion" (MJF) ulgamyny ulanýar.
Taryhy taýdan, VPP ortodontik enjamlar hökmünde ulanmak üçin berklik häsiýetlerine eýe bolan inçe, açyk bölekleri öndürip bilmedi. 2021-nji ýylda LuxCreo we Graphy mümkin bolan çözgüdi çykardylar. Fewral aýyndan başlap, Graphy stomatologik enjamlary gönüden-göni 3D çap etmek üçin FDA tarapyndan tassyklanyldy. Eger olary gönüden-göni çap etseňiz, başdan-aýak proses has gysga, aňsat we mümkin bolan arzan hasaplanýar.
Medianyň köp üns berýän ilkinji ösüşi ýaşaýyş jaýlary ýaly uly möçberli gurluşyk ulgamlarynda 3D çap etmegiň ulanylmagy boldy. Köplenç jaýyň diwarlary ekstruziya arkaly çap edilýär. Jaýyň beýleki ähli bölekleri, şol sanda pollar, potoloklar, üçekler, basgançaklar, gapylar, penjireler, enjamlar, şkaflar we stol üstleri ýaly däp bolan usullar we materiallar ulanylyp ýasaldy. 3D çap edilen diwarlar elektrik energiýasyny, yşyklandyryşy, suw geçirijilerini, howa geçirijilerini we ýyladyş we howa kondisioneri üçin howa çykaryş deşiklerini gurnamagyň çykdajylaryny artdyryp biler. Beton diwaryň içki we daşky bezegini tamamlamak däp bolan diwar dizaýnyna garanyňda has kyn. Öýi 3D çap edilen diwarlar bilen döwrebaplaşdyrmak hem möhüm mesele bolup durýar.
Oak Ridge milli laboratoriýasynyň alymlary 3D çap edilen diwarlarda energiýany nädip saklamalydygyny öwrenýärler. Gurluşyk wagtynda diwara turbalary goýmak arkaly suw ýyladyş we sowadyş üçin onuň içinden geçip bilýär. Bu ylmy-barlag we işläp düzmek taslamasy gyzykly we innowasion, ýöne ol henizem ösüşiň başlangyç tapgyrynda. Bu ylmy-barlag we işläp düzmek taslamasy gyzykly we innowasion, ýöne ol henizem ösüşiň başlangyç tapgyrynda.Bu ylmy taslama gyzykly we innowasion, ýöne ol henizem ösüşiň başlangyç tapgyrynda.Bu ylmy taslama gyzykly we innowasion, ýöne henizem ösüşiň başlangyç tapgyrlarynda.
Köpümiz heniz bina böleklerini ýa-da beýleki uly obýektleri 3D çap etmegiň ykdysadyýeti bilen tanyş däl. Bu tehnologiýa binalar we daşarky gurşaw üçin käbir köprüleri, tenteleri, seýilgäh oturgyçlaryny we bezeg elementlerini öndürmek üçin ulanyldy. Kiçi ölçeglerde (birnäçe santimetrden birnäçe metre çenli) goşmaça önümçiligiň artykmaçlyklarynyň uly ölçegli 3D çapa hem degişlidigine ynanylýar. Goşmaça önümçiligi ulanmagyň esasy artykmaçlyklary çylşyrymly görnüşleri we aýratynlyklary döretmek, bölekleriň sanyny azaltmak, materiallary we agramy azaltmak we önümçiligi ýokarlandyrmakdyr. Eger AM gymmatlyk goşmasa, onuň peýdasy sorag astyna alynmalydyr.
2021-nji ýylyň oktýabr aýynda Stratasys Britaniýanyň senagat syýaly printer öndürijisi Xaar-yň şahamçasy bolan Xaar 3D-niň galan 55% paýyny satyn aldy. Stratasys-iň Selective Absorbion Fusion diýlip atlandyrylýan polimer PBF tehnologiýasy Xaar syýaly çap başlyklaryna esaslanýar. Stratasys H350 enjamy HP MJF ulgamy bilen bäsleşýär.
“Desktop Metal” kompaniýasyny satyn almak täsirli boldy. 2021-nji ýylyň fewral aýynda kompaniýa senagat goşundylaryny öndürýän köp ýyllyk “Envisiontec” kompaniýasyny satyn aldy. 2021-nji ýylyň maý aýynda kompaniýa çeýe VPP polimerlerini işläp düzýän “Adaptive3D” kompaniýasyny satyn aldy. 2021-nji ýylyň iýul aýynda “Desktop Metal” köp materially poroşok örtügini gaýtadan örtmek proseslerini işläp düzýän “Aerosint” kompaniýasyny satyn aldy. Iň uly satyn alyş awgust aýynda “Desktop Metal” bäsdeşi “ExOne” kompaniýasyny 575 million dollara satyn alanda boldy.
“Desktop Metal” kompaniýasynyň “ExOne” kompaniýasyny satyn almagy metal BJT ulgamlarynyň iki meşhur öndürijisini birleşdirýär. Umuman alanyňda, bu tehnologiýa heniz köp adamyň pikir edýän derejesine ýetmedi. Kompaniýalar gaýtalanýanlyk, ygtybarlylyk we ýüze çykan kynçylyklaryň esasy sebäbini düşünmek ýaly meseleleri çözmäge dowam edýärler. Şeýle-de bolsa, meseleler çözülse, tehnologiýanyň has uly bazarlara ýetmegi üçin mümkinçilik bar. 2021-nji ýylyň iýul aýynda hususy 3D çap ulgamyny ulanýan hyzmat üpjün ediji “3DEO” kompaniýasy müşderilere milliondan bir bölegini iberendigini aýtdy.
Programma üpjünçiligi we bulut platformasyny işläp düzüjiler goşmaça önümçilik pudagynda uly ösüş gazandylar. Bu, esasanam, AM gymmatlyk zynjyryny yzarlaýan öndürijiligi dolandyryş ulgamlary (MES) üçin degişlidir. 3D Systems 2021-nji ýylyň sentýabr aýynda Oqtony 180 million dollara satyn almaga razy boldy. 2017-nji ýylda esaslandyrylan Oqton iş akymyny gowulandyrmak we AM netijeliligini ýokarlandyrmak üçin bulut esasly çözgütleri hödürleýär. 2021-nji ýylyň noýabr aýynda 33,5 million dollara satyn alnan Link3D-ni materiallaşdyrýar. Oqton ýaly, Link3D-niň bulut platformasy işi yzarlaýar we AM iş akymyny ýönekeýleşdirýär.
2021-nji ýyldaky iň soňky satyn alyşlaryň biri ASTM International kompaniýasynyň Wohlers Associates kompaniýasyny satyn almagydyr. Olar bilelikde AM-iň dünýäde has giňden ornaşdyrylmagyny goldamak üçin Wohlers brendinden peýdalanmak üçin işleýärler. ASTM AM Mükemmellik Merkezi arkaly Wohlers Associates Wohlers hasabatlaryny we beýleki neşirleri öndürmegini, şeýle hem maslahat beriş hyzmatlaryny, bazar seljermesini we okuwlary bermegini dowam etdirer.
Goşundy önümçilik senagaty ösdi we köp pudaklar bu tehnologiýany dürli maksatlar üçin ulanýarlar. Emma 3D çap etmek önümçiligiň beýleki görnüşleriniň ornuny tutmaz. Onuň ýerine, ol täze görnüşli önümleri we iş modellerini döretmek üçin ulanylýar. Guramalar AM-ni bölekleriň agramyny azaltmak, önümiň öndüriliş wagtyny we gurallaryň çykdajylaryny azaltmak, şeýle hem önümiň şahsylaşdyrylmagyny we işini gowulandyrmak üçin ulanýarlar. Goşundy önümçilik senagatynyň ösüş ýoluny dowam etdirmegine garaşylýar, sebäbi täze kompaniýalar, önümler, hyzmatlar, programmalar we ulanyş ýagdaýlary köp halatlarda uly tizlikde peýda bolýar.