Өстәмә җитештерү, шулай ук ​​3D бастыру дип тә атала, коммерция максатларында кулланылганнан бирле якынча 35 ел дәвамында үсеш кичерә. Аэрокосмик, автомобиль, оборона, энергетика, транспорт, медицина, стоматология һәм кулланучылар тармаклары өстәмә җитештерүне киң кулланылышлар өчен кулланалар.
Мондый киң таралганлыктан, өстәмә җитештерүнең бердәм чишелеш түгеллеге ачык күренә. ISO/ASTM 52900 терминология стандарты нигезендә, барлык коммерция өстәмә җитештерү системалары диярлек җиде процесс категориясенең берсенә керә. Алар арасында материал экструзиясе (MEX), ванна фотополимеризациясе (VPP), порошок катламын эретү (PBF), бәйләүче матдә сиптерү (BJT), материал сиптерү (MJT), юнәлтелгән энергия белән утырту (DED) һәм катлам ламинациясе (SHL) бар. Монда алар берәмлек сатуларына нигезләнеп популярлык буенча сортланган.
Инженерлар һәм менеджерлар кебек тармак белгечләренең саны арта бара, алар өстәмә җитештерү кайчан продуктны яки процессны яхшыртырга ярдәм итә ала, ә кайчан ярдәм итә алмый икәнен аңлыйлар. Тарихи яктан, өстәмә җитештерүне гамәлгә ашыру буенча зур башлангычлар технология белән тәҗрибәле инженерлардан килә. Җитәкчелек өстәмә җитештерүнең хезмәт җитештерүчәнлеген ничек яхшырта, җитештерү вакытын кыскарта һәм яңа бизнес мөмкинлекләре тудыра алуының күбрәк мисалларын күрә. AM күпчелек традицион җитештерү формаларын алыштырмаячак, ләкин эшкуарларның продукт эшләү һәм җитештерү мөмкинлекләре арсеналының бер өлешенә әйләнәчәк.
Өстәмә җитештерүнең киң кулланылыш өлкәсе бар, микрофлюидиктан алып зур күләмле төзелешкә кадәр. AM файдасы тармакка, куллануга һәм кирәкле эшчәнлеккә карап төрлечә була. Оешмаларның, куллану очрагына карамастан, AM куллану өчен җитди сәбәпләре булырга тиеш. Иң еш очрый торганнары - концептуаль модельләштерү, дизайн тикшерүе, яраклылык һәм функциональлек тикшерүе. Күбрәк компанияләр аны массакүләм җитештерү өчен кораллар һәм кушымталар булдыру, шул исәптән махсус продукт эшләү өчен кулланалар.
Авиация кушымталары өчен авырлык төп фактор булып тора. NASAның Маршалл космик очыш үзәге мәгълүматлары буенча, 0,45 кг авырлыктагы йөкне Җир орбитасына чыгару якынча 10 000 доллар тора. Иярченнәрнең авырлыгын киметү җибәрү чыгымнарын экономияләргә мөмкинлек бирә. Беркетелгән рәсемдә берничә дулкын үткәргечне бер өлешкә берләштергән Swissto12 металл AM детале күрсәтелгән. AM белән авырлык 0,08 кг дан да кимрәккә кадәр кими.
Өстәмә җитештерү энергетика тармагында кыйммәт чылбыры дәвамында кулланыла. Кайбер компанияләр өчен AM куллануның бизнес-принципы - иң кыска вакыт эчендә иң яхшы продукт булдыру өчен проектларны тиз арада кабатлау. Нефть һәм газ сәнәгатендә бозылган детальләр яки агрегатлар сәгатенә меңләгән доллар яки аннан да күбрәк җитештерүчәнлекне югалтуга китерергә мөмкин. Эшчәнлекне торгызу өчен AM куллану аеруча җәлеп итәрлек булырга мөмкин.
DED системаларын җитештерүче эре MX3D компаниясе торбаларны ремонтлау коралы прототибын чыгарды. Компания мәгълүматлары буенча, зыян күргән торба үткәргеч көненә 100 000 евродан алып 1 000 000 еврога кадәр (113 157-1 131 570 доллар) тора ала. Киләсе биттә күрсәтелгән җайланма CNC детален рамка буларак куллана һәм торба әйләнәсен эретеп ябыштыру өчен DED куллана. AM минималь калдыклар белән югары утыру тизлеген тәэмин итә, ә CNC кирәкле төгәллекне тәэмин итә.
2021 елда Төньяк диңгездәге TotalEnergies нефть платформасына 3D бастырылган су корпусы урнаштырылды. Су катламнары - төзелә торган скважиналарда углеводород чималын алуны контрольдә тоту өчен кулланыла торган мөһим элемент. Бу очракта, өстәмә җитештерүне куллануның өстенлекләре - традицион су катламнары белән чагыштырганда, җитештерү вакытын киметү һәм чыгаруларны 45% ка киметү.
Өстәмә җитештерүнең тагын бер бизнес-мәсәләнеше - кыйммәтле коралларны киметү. Phone Scope телефоныгызның камерасын телескоп яки микроскоп белән тоташтыра торган җайланмалар өчен цифровой адаптерлар эшләде. Ел саен яңа телефоннар чыгарыла, бу компанияләрдән яңа адаптерлар линиясен чыгарырга таләп итә. AM кулланып, компания яңа телефоннар чыгарылганда алыштырылырга тиешле кыйммәтле коралларга акча янга калдыра ала.
Теләсә нинди процесс яки технология кебек үк, өстәмә җитештерү яңа яки башкача дип саналганлыктан кулланылырга тиеш түгел. Бу продукт эшләүне һәм/яки җитештерү процессларын яхшырту өчен эшләнә. Ул кыйммәт өстәргә тиеш. Башка бизнес мисалларына заказ буенча ясалган продуктлар һәм күпләп көйләү, катлаулы функциональлек, интеграцияләнгән детальләр, азрак материал һәм авырлык, һәм яхшыртылган эшчәнлек мисаллары керә.
AM үзенең үсеш потенциалын тормышка ашырсын өчен, проблемаларны хәл итәргә кирәк. Күпчелек җитештерү кушымталары өчен процесс ышанычлы һәм кабатланырлык булырга тиеш. Детальләр һәм терәкләрнең материалын алуны һәм эшкәртүне автоматлаштыруның аннан соңгы ысуллары ярдәм итәчәк. Автоматлаштыру шулай ук ​​җитештерүчәнлекне арттыра һәм деталь бәясен киметә.
Иң кызыклы өлкәләрнең берсе - порошокны бетерү һәм эшкәртү кебек эшкәртүдән соңгы автоматизация. Кушымталарны күпләп җитештерү процессын автоматлаштыру ярдәмендә бер үк технологияне меңләгән тапкыр кабатларга мөмкин. Проблема шунда ки, автоматизациянең конкрет ысуллары деталь төренә, зурлыгына, материалына һәм процессына карап төрлечә була ала. Мәсәлән, автоматлаштырылган теш таҗларын эшкәртү ракета двигатель детальләрен эшкәртүдән бик нык аерылып тора, гәрчә икесе дә металлдан ясалырга мөмкин булса да.
Детальләр AM өчен оптимальләштерелгәнлектән, еш кына алга киткән функцияләр һәм эчке каналлар өстәлә. PBF өчен төп максат - порошокның 100% ын бетерү. Solukon автоматик порошокны бетерү системаларын җитештерә. Компания Smart Powder Recovery (SRP) дип аталган технологияне эшләде, ул әле дә җыю пластинасына беркетелгән металл детальләрне әйләндерә һәм тибрәнә. Әйләнү һәм тибрәнү детальнең CAD моделе белән контрольдә тотыла. Детальләрне төгәл күчереп һәм селкетеп, тотылган порошок сыеклык кебек ага. Бу автоматизация кул хезмәтен киметә һәм порошокны бетерүнең ышанычлылыгын һәм кабатланучанлыгын яхшырта ала.
Кул белән порошокны бетерүнең проблемалары һәм чикләүләре, хәтта аз күләмдә булса да, AMны күпләп җитештерү өчен куллану мөмкинлеген чикли ала. Solukon металл порошогын бетерү системалары инерт атмосферада эшли ала һәм AM машиналарында кабат куллану өчен кулланылмаган порошокны җыя ала. Solukon клиентлар арасында сораштыру үткәрде һәм 2021 елның декабрендә ике иң зур борчылу - хезмәт сәламәтлеге һәм кабатланучанлык икәнен күрсәтүче тикшеренү бастырды.
PBF сумала структураларыннан порошокны кул белән алу вакытны күп ала. DyeMansion һәм PostProcess Technologies кебек компанияләр порошокны автоматик рәвештә бетерү өчен эшкәртүдән соңгы системалар төзиләр. Күп кенә өстәмә җитештерү детальләрен артык порошокны бетерү өчен мохитне әйләндерә һәм чыгара торган системага йөкләргә мөмкин. HP компаниясенең Jet Fusion 5200'нең җыю камерасыннан порошокны 20 минут эчендә бетерә торган үз системасы бар. Система эретелмәгән порошокны кабат куллану яки башка кушымталар өчен эшкәртү өчен аерым савытта саклый.
Компанияләр автоматизациядән файда күрә ала, әгәр аны эшкәртүдән соңгы күпчелек этапларда кулланып булса. DyeMansion порошокны бетерү, өслек әзерләү һәм буяу өчен системалар тәкъдим итә. PowerFuse S системасы детальләрне төяп, шома детальләрне пар белән эшкәртеп, аларны бушата. Компания детальләрне элеп кую өчен дат басмас корычтан эшләнгән стеллаж тәкъдим итә, бу кул белән башкарыла. PowerFuse S системасы инъекция формасына охшаш өслек ясый ала.
Тармак алдында торган иң зур кыенлык - автоматизация тәкъдим иткән чын мөмкинлекләрне аңлау. Әгәр миллион полимер деталь ясарга кирәк булса, традицион кою яки формалаштыру процесслары иң яхшы чишелеш булырга мөмкин, гәрчә бу детальгә бәйле булса да. AM еш кына корал җитештерү һәм сынауда беренче җитештерү этабында кулланыла. Автоматлаштырылган пост-эшкәртү аша AM кулланып меңләгән деталь ышанычлы һәм кабатланырлык итеп җитештерелергә мөмкин, ләкин ул детальләргә хас һәм махсус чишелеш таләп итәргә мөмкин.
AMның сәнәгать белән бернинди бәйләнеше юк. Күп оешмалар продуктлар һәм хезмәтләрнең дөрес эшләвенә китерә алырлык кызыклы тикшеренүләр һәм эшләнмәләр нәтиҗәләрен тәкъдим итәләр. Аэрокосмик сәнәгатьтә Relativity Space үзенең DED технологиясен кулланып, иң зур металл өстәмәләре җитештерү системаларының берсен җитештерә, компания аның күпчелек ракеталарын җитештерү өчен кулланылыр дип өметләнә. Аның Terran 1 ракетасы 1250 кг йөкне түбән Җир орбитасына җиткерә ала. Relativity 2022 елның уртасында сынау ракетасын җибәрергә планлаштыра һәм инде Terran R дип аталган зуррак, кабат кулланыла торган ракетаны планлаштыра.
Relativity Space компаниясенең Terran 1 һәм R ракеталары киләчәктәге космик очышларның нинди булачагын яңадан күз алдына китерүнең инновацион ысулы булып тора. Өстәмә җитештерү өчен дизайн һәм оптимальләштерү бу эшкә кызыксыну уятты. Компания бу ысулның традицион ракеталар белән чагыштырганда детальләр санын 100 тапкыр киметүен раслый. Компания шулай ук ​​чималдан 60 көн эчендә ракеталар җитештерә алуын да раслый. Бу күп детальләрне берләштерүнең һәм тәэмин итү чылбырын шактый гадиләштерүнең искиткеч мисалы.
Стоматология тармагында өстәмә җитештерү таҗлар, күперләр, хирургик бораулау шаблоннары, өлешчә протезлар һәм тигезләүчеләр ясау өчен кулланыла. Align Technology һәм SmileDirectClub 3D бастыру кулланалар, алар үтә күренмәле пластик тигезләүчеләрне термоформалаштыру өчен детальләр җитештерәләр. Invisalign брендлы продуктлар җитештерүче Align Technology 3D системалар ванналарында күп фотополимеризация системаларын куллана. 2021 елда компания 1998 елда FDA раславын алганнан бирле 10 миллионнан артык пациентны дәвалаганлыгын белдерде. Әгәр гадәти пациентны дәвалау 10 тигезләүчедән торса, бу түбән бәяләмә, компания 100 миллион яки аннан да күбрәк AM деталь җитештергән. FRP детальләрен кабат эшкәртү авыр, чөнки алар термосетланган. SmileDirectClub башка кушымталар өчен кабат эшкәртелә торган термопластик детальләр җитештерү өчен HP Multi Jet Fusion (MJF) системасын куллана.
Тарихи яктан, VPP ортодонтик җайланмалар буларак куллану өчен ныклык үзенчәлекләренә ия булган нечкә, үтә күренмәле детальләр җитештерә алмаган. 2021 елда LuxCreo һәм Graphy мөмкин булган чишелешне чыгардылар. Февраль аена Graphy компаниясенең стоматология җайланмаларын турыдан-туры 3D бастыру өчен FDA тарафыннан расланган. Әгәр сез аларны турыдан-туры бастырсагыз, ахырдан ахырга кадәр процесс кыскарак, җиңелрәк һәм, потенциаль рәвештә, арзанрак дип санала.
Мәгълүмат чараларында зур игътибар җәлеп иткән башлангыч үсеш - торак кебек зур күләмле төзелеш кушымталарында 3D басма куллану. Еш кына йорт стеналары экструзия ярдәмендә басыла. Йортның башка барлык өлешләре дә традицион ысуллар һәм материаллар кулланып эшләнгән, шул исәптән идәннәр, түшәмнәр, түбәләр, баскычлар, ишекләр, тәрәзәләр, көнкүреш техникасы, шкафлар һәм өстәл өслекләре. 3D бастырылган стеналар электр энергиясе, яктырту, сантехника, канализация һәм җылыту һәм һава кондиционерлау өчен җилләткечләр урнаштыру бәясен арттырырга мөмкин. Бетон стенаның эчке һәм тышкы өлешен традицион стена дизайнына караганда эшкәртү авыррак. Өйне 3D бастырылган стеналар белән модернизацияләү дә мөһим мәсьәлә.
Оак-Ридж милли лабораториясе тикшеренүчеләре 3D бастырылган стеналарда энергияне ничек сакларга өйрәнәләр. Төзелеш вакытында стенага торбалар кертү аша су җылыту һәм суыту өчен ага ала. Бу тикшеренү һәм эшләнмәләр проекты кызыклы һәм инновацион, ләкин ул әле үсешнең башлангыч этабында. Бу тикшеренү һәм эшләнмәләр проекты кызыклы һәм инновацион, ләкин ул әле үсешнең башлангыч этабында.Бу тикшеренү проекты кызыклы һәм инновацион, ләкин ул әле үсешнең башлангыч этабында.Бу тикшеренү проекты кызыклы һәм инновацион, ләкин әле үсешнең башлангыч этабында.
Күпчелегебез әле бина детальләрен яки башка зур объектларны 3D бастыру икътисады белән таныш түгел. Бу технология биналар һәм тышкы мохит өчен кайбер күперләр, чатырлар, парк эскәмияләре һәм декоратив элементлар җитештерү өчен кулланылган. Кечкенә масштабларда (берничә сантиметрдан алып берничә метрга кадәр) өстәмә җитештерүнең өстенлекләре зур масштаблы 3D бастыруга да кагыла дип санала. Өстәмә җитештерүне куллануның төп өстенлекләре катлаулы формалар һәм үзенчәлекләр булдыру, детальләр санын киметү, материалны һәм авырлыкны киметү, һәм җитештерүчәнлекне арттыруны үз эченә ала. Әгәр AM кыйммәт өстәмәсә, аның файдалылыгы шик астына алынырга тиеш.
2021 елның октябрендә Stratasys Британия сәнәгать сыялы принтер җитештерүчесе Xaar компаниясенең бүлендек компаниясе Xaar 3D компаниясенең калган 55% өлешен сатып алды. Stratasys компаниясенең Selective Absorbion Fusion дип аталган полимер PBF технологиясе Xaar сыялы принтер башларына нигезләнгән. Stratasys H350 машинасы HP MJF системасы белән көндәшлек итә.
Desktop Metal сатып алу гаҗәеп булды. 2021 елның февралендә компания күптәннән бирле сәнәгать өстәмәләре җитештерү системаларын җитештерүче Envisiontec компаниясен сатып алды. 2021 елның маенда компания сыгылмалы VPP полимерларын эшләүче Adaptive3D компаниясен сатып алды. 2021 елның июлендә Desktop Metal күп материаллы порошок каплау процессларын эшләүче Aerosint компаниясен сатып алды. Иң зур сатып алу августта Desktop Metal көндәше ExOne компаниясен 575 миллион долларга сатып алгач булды.
Desktop Metal компаниясенең ExOne компаниясен сатып алуы металл BJT системаларының ике танылган җитештерүчесен берләштерә. Гомумән алганда, технология әле күпләр уйлаган дәрәҗәгә җитмәгән. Компанияләр кабатланучанлык, ышанычлылык һәм проблемалар килеп чыккан саен аларның төп сәбәбен аңлау кебек мәсьәләләрне хәл итүне дәвам итәләр. Шулай да, проблемалар хәл ителсә, технологиянең зуррак базарларга чыгу өчен әле дә урын бар. 2021 елның июлендә, 3D бастыру системасын кулланучы хезмәт күрсәтүче 3DEO, клиентларга миллионынчы җайланма җибәрүен хәбәр итте.
Программа тәэминаты һәм болыт платформаларын эшләүчеләр өстәмә җитештерү индустриясендә сизелерлек үсеш күрделәр. Бу, бигрәк тә, AM кыйммәт чылбырын күзәтүче эшчәнлек белән идарә итү системалары (MES) өчен дөрес. 3D Systems 2021 елның сентябрендә Oqton компаниясен 180 миллион долларга сатып алырга ризалашты. 2017 елда оешкан Oqton, эш процессын яхшырту һәм AM нәтиҗәлелеген арттыру өчен болыт нигезендәге чишелешләр тәкъдим итә. 2021 елның ноябрендә 33,5 миллион долларга сатып алынган Link3D материализациясен эшләтеп җибәрү. Oqton кебек үк, Link3D'ның болыт платформасы эшне күзәтә һәм AM эш процессын гадиләштерә.
2021 елда соңгы сатып алуларның берсе - ASTM International компаниясенең Wohlers Associates компаниясен сатып алуы. Алар бергәләп Wohlers брендын бөтен дөньяда AMны киңрәк куллануны хуплау өчен файдаланырга тырышалар. ASTM AM Үзәге аша Wohlers Associates Wohlers отчетларын һәм башка басмаларны чыгаруны, шулай ук ​​консультация хезмәтләрен, базар анализын һәм тренинглар күрсәтүне дәвам итәчәк.
Өстәмә җитештерү сәнәгате өлгерде һәм күп кенә тармаклар бу технологияне киң куллану өчен куллана. Ләкин 3D бастыру җитештерүнең күпчелек башка формаларын алыштырмаячак. Киресенчә, ул яңа төр продуктлар һәм бизнес-модельләр булдыру өчен кулланыла. Оешмалар AM-ны детальләрнең авырлыгын киметү, җитештерү вакытын һәм корал чыгымнарын киметү, шулай ук ​​продуктларны шәхсиләштерүне һәм нәтиҗәлелеген яхшырту өчен кулланалар. Өстәмә җитештерү сәнәгате үсеш траекториясен дәвам итәр дип көтелә, чөнки яңа компанияләр, продуктлар, хезмәтләр, кушымталар һәм куллану очраклары барлыкка килә, еш кына тиз темпта.