Изготовление на 3д принтере: Изготовление деталей на 3D принтере. 3D печать деталей в Москве, Санкт-Петербурге и всей РФ

В центре внимания: Airbus

Пластиковые детали, напечатанные на 3D-принтере, могут быть невероятно полезны для аэрокосмической отрасли приложения, такие как интерьеры самолетов.

Интерьер салона коммерческого самолета необходимо будет периодически обновлять. Этот процесс может включать замену таких компонентов, как стеновые панели.Необходимость индивидуальной настройки означает, что детали обычно производятся в небольших объемах. Также необходимы быстрые сроки выполнения работ.

Хороший тому пример — Airbus. По состоянию на 2018 год компания произвела и собирается установить Распечатанные на 3D-принтере дистанционные панели на своем коммерческом самолете A320. Традиционно новые пластиковые компоненты производятся с использованием литья под давлением — дорогостоящая и сложная процедура для небольших объемов, специальных требований и высокой сложности.

С помощью 3D-печати (FDM) Airbus смог изготавливать компоненты со сложными функциями, такими как решетчатые структуры, без каких-либо дополнительных производственных затрат.Результат: дистанционные панели на 15% легче, чем панели, созданные традиционными методами, что способствует снижению веса самого самолета.

В центре внимания: Nano Dimension и Harris Corporation

Когда дело доходит до обороны, 3D-печать может изменить способ производства концевых частей для военной техники. Текущие оборонные приложения варьируются от сложных кронштейнов и небольших разведывательных дронов до компонентов реактивных двигателей и корпусов подводных лодок .

Электроника 3D-печать — молодая, но все более растущая область интереса для оборонных компаний. С помощью этой технологии инженеры в настоящее время могут самостоятельно проектировать и производить прототипы сложных печатных плат и антенн.

Для производителей это означает возможность ускорить процесс разработки продукта за счет устранения необходимости передавать дорогостоящие проекты третьим сторонам.

Антенны — важный пример того, как 3D-печать ускоряет процесс проектирования электронных устройств.

Возьмем, к примеру, компанию Harris Corporation, которая вместе с Nano Dimension, производителем электронных систем для 3D-печати, достигла в 2018 году ключевого прорыва, когда она произвела антенны с использованием 3D-печати.

Harris Corp. и Nano Dimension успешно заключили партнерские отношения для производства 3D-печатной ВЧ схемы [Изображение предоставлено Harris Corp.]

В центре внимания: Latécoère & Moog Aircraft Group

Аэрокосмические компании также могут получить выгоду от 3D-печати с использованием технологии для производства нестандартного технологического оборудования, такого как приспособления и приспособления по запросу.

Французский производитель авиакосмической промышленности Latécoère использовал 3D-печать, чтобы сократить время изготовления нестандартной оснастки. Раньше для производства этих инструментов компания использовала фрезерные станки с ЧПУ, срок изготовления которых составлял до шести недель. Теперь, благодаря 3D-принтерам FDM, Latécoère может создавать производственные инструменты всего за пару дней — сокращение времени выполнения заказа на 95%.

Компания утверждает, что новый подход к производству оснастки также снижает затраты на 40%. Примечательно, что инструменты эргономично настроены, что упрощает работу оператора и сокращает время производства и повышает его эффективность.

Аналогичным образом Moog Aircraft Group использует 3D-печать FDM для собственного производства таких инструментов, как координатно-измерительные машины (КИМ). В прошлом компания отдавала это приспособление на аутсорсинг, и этот процесс занимал от 4 до 6 недель. Теперь компания Moog использует 3D-печать в своей компании, изготавливая приспособления для КИМ примерно за 20 часов. Светильники, которые раньше стоили более 2000 фунтов стерлингов, теперь могут быть изготовлены за пару сотен фунтов.

В центре внимания: Satair

Сильно полагаясь на запасные части и запасные части , аэрокосмические компании все чаще требуют сокращения сроков выполнения заказа.

Чтобы удовлетворить этот спрос, поставщики аэрокосмической отрасли должны найти способы более быстрого предоставления производственных услуг. Аддитивное производство позволяет быстро изготавливать запасные части по мере необходимости. Это, в свою очередь, снижает потребность в обширных товарных запасах, помогая снизить затраты на складские запасы и обеспечить производство деталей на месте.

Satair — дочерняя компания Airbus, специализирующаяся на продаже запасных частей, предлагая пластмассовые и металлические детали аддитивного производства.

Поставщик запасных частей использует 3D-печать для производства деталей и инструментов по индивидуальному заказу, причем эта технология помогает значительно сократить время выполнения заказа и упростить сложную логистику цепочки поставок. Благодаря такому стратегическому подходу компания может сократить время выполнения работ за счет быстрого производства запасных частей для операций по техническому обслуживанию.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность составляют значительную долю рынка AM. Причины этого просты: аддитивное производство предлагает огромную ценность, от улучшения характеристик самолета до предложения более гибкого подхода к производству запасных частей.

Однако переход к производству требует аддитивного производства для решения определенных проблем. К ним относятся сертификация деталей, напечатанных на 3D-принтере, повышенная воспроизводимость процесса и безопасность.

Тем не менее, учитывая значительные инвестиции в разработку и сертификацию процессов и материалов для 3D-печати, будущее 3D-печати для аэрокосмической и оборонной промышленности, безусловно, выглядит радужным.

автомобилестроение является растущим пользователем аддитивного производства: только в 2019 году мировая выручка от автомобильной промышленности достигла 1 доллара США.4 миллиарда. Похоже, что эта цифра только увеличится, поскольку, согласно отчету SmarTech, к 2025 году ожидается, что затраты на AM в производстве автомобильных запчастей достигнут 5,8 млрд долларов. В таких областях, как автоспорт и гоночные гонки , инструменты проектирования, такие как генеративное проектирование и оптимизация топологии, постепенно меняют традиционные подходы к проектированию деталей.

Хотя прототипирование в настоящее время остается основным применением 3D-печати в автомобильной промышленности, компании все чаще находят другие варианты использования, такие как инструменты.Кроме того, несколько автомобильных компаний начинают находить инновационные конечные приложения для 3D-печати, что свидетельствует о захватывающем развитии этого сектора.

Преимущества 3D-печати для автомобилей

Более быстрая разработка продукта

Прототипирование стало ключевой частью процесса разработки продукта, предлагая средства для тестирования и проверки деталей перед их изготовлением. 3D-печать предлагает быстрый и экономичный подход к проектированию и производству деталей.Поскольку необходимость в инструментах устраняется, продуктовые группы могут значительно ускорить циклы разработки продукта.

Большая гибкость дизайна

Возможность быстрого создания дизайна дает дизайнерам большую гибкость при тестировании нескольких вариантов дизайна. 3D-печать позволяет дизайнерам быстро вносить изменения и модификации в конструкцию.

Настройка

3D-печать предлагает автопроизводителям экономичный и гибкий способ изготовления деталей по индивидуальному заказу.В сегменте индустрии роскоши и автоспорта компании уже используют эту технологию для производства индивидуальных деталей как для внутренних, так и для внешних частей автомобиля.

Создание сложной геометрии

Для большинства компонентов автомобилей, требующих сложной геометрии, таких как внутренние каналы (для конформного охлаждения), тонкие стенки и мелкие ячейки, AM позволяет изготавливать очень сложные детали, которые при этом остаются легкими и прочными.

Индивидуальные сиденья, напечатанные на 3D-принтере

Porsche недавно представила новую концепцию сидений для спортивных автомобилей, основанную на 3D-печати и решетчатом дизайне.

Новые сиденья оснащены центральными подушками сиденья и спинки, напечатанными на полиуретановом 3D принтере, которые можно настроить по трем уровням жесткости: жесткой, средней и мягкой.

В своих индивидуализированных сиденьях немецкий автопроизводитель берет реплики из сектора автоспорта, где индивидуальная подгонка сидений для водителя является нормой.

Porsche планирует напечатать на 3D-принтере 40 прототипов сидений для использования на европейских гоночных трассах уже в мае 2020 года, а отзывы клиентов будут использованы для разработки окончательных моделей уличного движения к середине 2021 года.

В дальнейшем Porsche хочет расширить возможности персонализации сиденья за пределы жесткости и цвета, персонализировав сиденье в соответствии с контурами тела клиента. 3D-печать в настоящее время остается единственной технологией, которая может обеспечить такой уровень настройки.

Прототипирование было основным применением 3D-печати для автомобильных приложений. Благодаря возможности выполнять несколько итераций дизайна за более короткое время, 3D-печать является эффективным инструментом для разработки продуктов.В настоящее время технология превратилась в то, где ее можно использовать для создания функциональных прототипов с использованием высокопроизводительных материалов, таких как ULTEM и PEEK.

Для производства высококачественных деталей необходимы вспомогательные инструменты для изготовления и сборки. Хотя технологическое оборудование (например, формы для литья под давлением, приспособления и приспособления) не являются прототипами или концевыми деталями, они остаются жизненно важным элементом производственного процесса.

Благодаря технологиям 3D-печати, таким как FDM и SLS, автомобильные компании могут производить вспомогательные инструменты за небольшую часть стоимости, что значительно повышает эффективность производственных цехов. Инструменты также могут быть настроены для улучшения функциональности при значительно более низких затратах, чем традиционные методы.

Отличным примером инновационного инструментария является компания Ford, которая в 2018 году была удостоена награды за использование 3D-печати для инструментов.

Одним из отмеченных наградами инструментов компании был подъемник для сборки, изготовленный с использованием FDM.Деталь, напечатанная на 3D-принтере, стоит на 50% меньше, чем традиционный аналог, и значительно сокращает время выполнения заказа.

Снижение веса было ключевым фактором в этом случае использования — более легкое вспомогательное устройство подъема упростило бы работу и уменьшило бы травмы от повторяющихся движений. С помощью 3D-печати инженеры смогли изготавливать значительно более легкие приспособления.

В центре внимания: Porsche

Затраты на инвентаризацию составляют значительную часть расходов для многих автопроизводителей и поставщиков.В рамках обычного производства массовое производство запасных частей является обычным явлением. Однако это часто приводит к длительным срокам доставки и высоким затратам на складские запасы.

Аддитивное производство может изменить способы производства и распространения запасных частей — за счет производства по запросу. Это означает, что детали производятся на месте по мере необходимости. Подобная координация спроса и предложения может не только резко снизить затраты на товарно-материальные запасы, но и сократить время доставки до конечного потребителя.

Немецкий производитель автомобилей Porsche использует 3D-печать именно для этой цели. Коллекционеры пользуются большим спросом у классических автомобилей Porsche. Однако отсутствие нужной детали может означать, что автомобиль больше не может работать. Тем не менее, относительно низкий спрос в сочетании с короткими производственными циклами означает, что складировать большое количество запасных частей для таких автомобилей невозможно.

Вот где появляется 3D-печать.

В начале 2018 года компания объявила об использовании 3D-печати для производства запасных частей для своих редких и классических автомобилей.Комбинируя технологию SLM для металлических компонентов и SLS для пластмасс, Porsche смогла сделать широкий выбор высококачественных редких деталей доступными для своих клиентов за небольшую часть стоимости.

В центре внимания: BMW

Одним из основных препятствий на пути использования аддитивного производства в производстве являются высокие объемы производства, которые обычно требуются для автомобильной промышленности (более 100 000 деталей в год). Однако в последние годы произошли значительные улучшения в скорости и размере промышленных принтеров, а также в большей доступности материалов.

В результате AM становится жизнеспособным вариантом производства для определенных серий среднего производства, особенно в таких областях, как автоспорт и роскошные автомобили, где производственные показатели ниже средних.

Компания BMW, напечатавшая более 1 миллиона деталей на 3D-принтере за последнее десятилетие, оказалась среди лидеров отрасли, когда дело доходит до аддитивного производства.

Что касается концевых деталей, BMW успешно использовала 3D-печать для изготовления металлической арматуры для своих i8 Roadster модель .Инженеры создали оптимизированный кронштейн для крыши (приспособление, которое помогает складывать и раскладывать мягкий верх автомобиля), который весит на 44% меньше, чем предыдущие версии.

Сегодня компания может напечатать на 3D-принтере до 238 таких деталей на каждую платформу, что делает кронштейн крыши первым серийным автомобильным компонентом аддитивного производства.

Сегодня 3D-печать постепенно меняет подход к разработке транспортных средств. Будь то грузовой автомобиль, грузовик или гоночный автомобиль, технология предлагает автомобильным инженерам и дизайнерам инструменты, позволяющие проверить пределы дизайна и производительности.

Тем не менее, ключевыми факторами, способствующими более широкому внедрению 3D-печати в автомобилестроении, остаются способность ускорить вывод продукта на рынок и снизить затраты на разработку продукта. По мере развития технологий 3D-печати перспектива крупномасштабного производства будет становиться все более вероятной.

ГЛАВА 3

Медицина и стоматология

Медицинская и стоматологическая промышленность — один из самых быстрорастущих производителей аддитивного производства.А поскольку 97% медицинских специалистов AM уверены, что использование 3D-печати будет продолжать расти в секторе , эта тенденция, похоже, сохранится. Применения аддитивного производства в медицинской промышленности — от медицинских устройств до протезирования и даже биопечати — разнообразны и разнообразны.

Преимущества 3D-печати для медицины и стоматологии

Что движет этим ростом? Геометрическая свобода, предоставляемая AM, и возможность предоставлять более персонализированный уход за пациентами с минимальными затратами чрезвычайно привлекательны.А в сочетании с компьютерной томографией 3D-печать может использоваться для предоставления индивидуальных решений, таких как имплантаты и стоматологические приспособления.

Усовершенствованные медицинские устройства

3D-печать — идеальная технология для создания или оптимизации дизайна медицинских устройств. Благодаря недорогостоящему быстрому созданию прототипов производители медицинских устройств имеют большую свободу в разработке новых продуктов, помогая намного быстрее выводить на рынок новые медицинские устройства.

Персонализированное здравоохранение

Медицинская промышленность может использовать возможности 3D-печати для создания устройств для конкретных пациентов.Например, такие устройства, как протезы и имплантаты, можно производить быстрее и дешевле, чем при использовании традиционных методов производства.

В центре внимания: 3D-печать прозрачных элайнеров

Прозрачные элайнеры — это стоматологические устройства, используемые для регулировки и выпрямления зубов. По оценкам, большинство прозрачных элайнеров в настоящее время производятся с использованием форм, напечатанных на 3D-принтере.

Ключевыми технологиями, обеспечивающими это, являются стереолитография (SLA) и струйная печать материалов, благодаря их высокой скорости и точности.В дополнение к этим процессам на основе смол все большее распространение получает порошковая технология HP Multi Jet Fusion.

Основной причиной использования 3D-печати при производстве прозрачных элайнеров является возможность их рентабельной настройки, поскольку прозрачные элайнеры по своей сути являются индивидуализированными продуктами.

Один из примеров компании, использующей 3D-печать для прозрачных элайнеров в Align Technology, крупнейшем производителе прозрачных элайнеров, широко известном под брендом Invisalign. Сообщается, что в 2019 году компания производила более полумиллиона уникальных деталей, напечатанных на 3D-принтере, в день.

Учитывая такие объемы, неудивительно, что SmarTech Analysis, ведущая исследовательская компания в области 3D-печати, назвала средства для выравнивания четких выравниваний «самым масштабным приложением для технологий 3D-печати в современном мире».

Учитывая постоянно растущие возможности 3D-печати, мы ожидаем, что компании по производству элайнеров в конечном итоге перейдут на прямую 3D-печать элайнеров в течение следующих пяти лет.

Цифровая стоматология

Цифровая стоматология — внедрение цифровых технологий в стоматологической практике — i -е годы, меняющие стоматологический сектор.Традиционные процессы, используемые для создания оттисков зубов, постепенно заменяются цифровыми технологиями, а настольные системы 3D-печати, 3D-сканеры и материалы становятся все более доступными.

Комбинируя внутриротовое сканирование и 3D-печать, зуботехнические лаборатории могут создавать стоматологические изделия, такие как коронки, мосты и шины прикуса, которые идеально соответствуют анатомии пациента.

Успех в дентальной имплантологии также может быть увеличен с помощью 3D-печати, так как создаются индивидуальные стоматологические хирургические шаблоны.Это повышает качество и точность стоматологической работы. Эти хирургические шаблоны можно изготавливать быстрее и дешевле.

Formlabs, производитель настольных компьютеров SLA и SLS, подсчитал, что Более 50 000 операций выполнено с использованием хирургических шаблонов, изготовленных на его аппаратах.

В центре внимания: Lima Corporate

3D-печать может использоваться для создания индивидуальных протезов и ортопедических устройств из ряда сертифицированных биосовместимых пластмасс или металла (например.грамм. титан) материалы.

Что касается имплантатов, то в настоящее время 3D-печать используется для создания заменителей тазобедренных и коленных суставов, имплантатов для реконструкции черепа и спинных имплантатов.

По оценкам, на 2019 год с помощью 3D-печати будет произведено более 600000 имплантатов. К 2027 году это число должно превысить 4 миллиона.

Lima Corporate специализируется на производстве имплантатов, напечатанных на 3D-принтере. Одна из пионеров использования 3D-печати для ортопедических изделий, итальянская компания в настоящее время использует как минимум 15 металлических 3D-принтеров для производства таких деталей, как вертлужные чашки, которые являются неотъемлемой частью протезов бедра.

В одном примере альпинист, нуждавшийся в замене тазобедренного сустава, получил имплант тазобедренного сустава Лимы с напечатанной на 3D-принтере вертлужной впадиной. Благодаря 3D-печати стало возможным изготавливать чашку, имитирующую пористую структуру натуральной кости, улучшая остеоинтеграцию — процесс, который позволяет имплантату стать постоянной частью тела.

В конечном счете, пациент снова смог ходить и лазать через два с половиной месяца после имплантации.

В центре внимания: Organovo

Хотя 3D-печать еще не может использоваться для 3D-печати частей тела, эту технологию можно использовать для создания искусственных живых тканей, которые могут имитировать характеристики естественных тканей.

Эта технология, известная как биопечать, используется для исследований и испытаний с большим потенциалом для регенеративной медицины. Вместо использования пластика или металлов в 3D-биопринтерах используются живые клетки, называемые биочернилами, имитирующие ткани органов.

Organovo — американская медицинская лаборатория и исследовательская компания, которая изучает возможность использования 3D-печати для производства биопечати тканей.Его процесс биопечати превращает клетки, взятые из донорских органов, в биочернила. Затем эти клетки откладываются слой за слоем, образуя небольшие участки ткани.

Эти ткани, напечатанные на 3D-принтере, могут обеспечить лучший способ тестирования новых лекарств и методов лечения, избавляя от необходимости тестировать на животных или проводить рискованные клинические испытания.

Больницы все чаще используют 3D-печать в своих лабораториях для создания анатомических моделей для конкретных пациентов.Эти модели обычно создаются на основе результатов МРТ и компьютерной томографии пациента с использованием таких методов полноцветной 3D-печати, как Material Jetting , чтобы они оставались очень точными и реалистичными.

Затем хирурги могут использовать эти напечатанные на 3D-принтере копии органов для планирования и практики хирургической операции перед ее выполнением. Доказано, что такой подход ускоряет процедуры, повышает точность хирургического вмешательства и сводит к минимуму инвазию.

В настоящее время медицинский и стоматологический сектор оценивается в , что составляет 11% от общего рынка аддитивного производства.Основным преимуществом 3D-печати для этого сектора является ее способность предоставлять более персонализированное медицинское обслуживание, а также возможности для улучшения предоперационного планирования и стимулирования инноваций в устройствах.

Однако для того, чтобы 3D-печать действительно изменила рынок медицины и стоматологии, все еще существуют ключевые проблемы, которые необходимо решить, в первую очередь сертификация процессов и устройств 3D-печати.

С учетом сказанного, текущие тенденции предполагают, что использование 3D-печати в медицине и стоматологии будет продолжать развиваться, открывая путь для более продвинутых приложений и новых лечебных решений.

Чтобы оставаться конкурентоспособными в постоянно меняющемся рыночном ландшафте, предприятия розничной торговли и отрасли, ориентированные на потребителя, должны иметь возможность гибко адаптироваться к меняющимся запросам потребителей и тенденциям в отрасли. Аддитивное производство удовлетворяет эти потребности, обеспечивая рентабельный подход к разработке, тестированию и производству продукции. От бытовой электроники до игрушек и спортивной одежды ключевые игроки в индустрии потребительских товаров все чаще признают 3D-печать ценным дополнением к существующим производственным решениям.

Кроме того, недавний рост числа промышленных настольных 3D-принтеров сделал технологию ближе к рукам дизайнеров и инженеров, увеличивая возможности того, что может быть достигнуто в этом секторе.

Преимущества 3D-печати для потребительских товаров

Расширенные разработки продукта

Перед запуском любого нового продукта его дизайн должен быть сначала утвержден, протестирован и одобрен. Этот процесс происходит на этапе разработки продукта.Прототипы и модели являются жизненно важным аспектом этого процесса, поскольку они обычно используются для исследования рынка, тестирования и проверки.

3D-печать значительно ускоряет этот процесс, позволяя быстро производить прототипы и модели. Используя эту технологию, дизайнеры и инженеры продуктов могут разрабатывать и тестировать несколько итераций и выполнять повторяющееся тестирование в гораздо более короткие сроки.

Более быстрый вывод продукта на рынок

Возможность ускорения разработки продукта напрямую влияет на скорость вывода продукта на рынок.Дело простое: имея возможность тестировать и проверять продукты быстрее, дизайнеры и инженеры компании могут ускорить вывод продуктов на рынок.

Некоторые компании пошли еще дальше, предложив продукты для 3D-печати для пилотного тестирования продуктов с потребителями. В 2015 году PepsiCo разработала несколько прототипов своего бренда чипсов Ruffles, после чего протестировала размеры с потребителями, чтобы определить, какой из них предпочтительнее. Затем самый популярный прототип был использован для создания новой машины для нарезки картофельных чипсов на заводах PepsiCo.

Это приложение для 3D-печати позволило PepsiCo намного быстрее вывести на рынок различные ароматы своего бренда Ruffles, причем несколько ароматов доступны более чем на десятке рынков по всему миру.

Массовая настройка

Возможно, самое большое влияние 3D-печати на потребительские товары заключается в потенциале создания персонализированных продуктов, адаптированных к требованиям потребителей.

При традиционном производстве, когда продукты обычно производятся в массовом порядке, производство индивидуальных продуктов небольшими партиями крайне неэффективно и нерентабельно.

Эти ограничения снимаются с помощью аддитивного производства — и компании уже пользуются возможностью предоставлять клиентам индивидуальные услуги.

Потребительские товары

Обувь

Adidas, например, 3D-печатью межподошвы для своих кроссовок Futurecraft 4D, используя запатентованную Carbon технологию Digital Light Synthesis ™ . Одним из ключевых преимуществ использования 3D-печати таким образом является улучшение характеристик обуви для различных видов спорта благодаря различным свойствам межподошвы.

Единственный в своем роде дизайн межподошвы, который имеет 20 000 распорок для лучшей амортизации, было бы невозможно создать традиционными методами. Например, с помощью литья под давлением или компрессионного формования было бы практически невозможно создать промежуточную подошву с необходимыми переменными свойствами и потребовать сборки.

Кроссовки Adidas Futurecraft 4D [Изображение предоставлено: Adidas]

Красота и косметика

В центре внимания: Chanel

Хотя 3D-печать исторически считалась единственной прерогативой промышленного производства, технологии также находят свое применение в индустрии красоты.

Французская модная компания Chanel — одна из компаний, демонстрирующих потенциал 3D-печати, запустив в 2018 году первую в мире кисть для туши с 3D-печатью. Кисть для туши Révolution Volume была создана с использованием SLS, технологии, использующей лазерный луч. для сплавления слоев полиамидного порошка.

Благодаря 3D-печати была оптимизирована конструкция кисти — например, грубая зернистая текстура улучшает адгезию туши к ресницам.

Хотя 3D-печать может быть новым явлением для косметической промышленности, пионеры, такие как Chanel, демонстрируют, как эта технология может изменить способ производства косметических продуктов.

Изображение предоставлено: Gillette

Ювелирные изделия

В центре внимания: BOLTENSTERN

На первый взгляд ювелирные изделия могут не показаться очевидным применением аддитивного производства. Однако эта технология приносит ювелирам две выгоды.Первый — это 3D-печать моделей для литья по выплавляемым моделям, которые дешевле и быстрее производить, чем традиционные методы.

Второй подход — это 3D-печать ювелирных изделий напрямую с использованием драгоценных металлов . Оба способа позволяют создавать индивидуальные украшения с тонкими стенками и замысловатыми деталями, которые невозможно изготовить другими способами.

Австрийская ювелирная компания BOLTENSTERN использовала 3D-печать для производства ювелирных изделий, таких как браслеты, серьги, ожерелья и запонки.

В сотрудничестве с COOKSONGOLD, поставщиком порошков драгоценных металлов, компания BOLTERNSTERN использовала технологию DMLS для создания своей коллекции украшений «Embrace». По словам производителя ювелирных изделий, это первая коммерческая коллекция на рынке, которая напрямую напечатана на 3D-принтере из золота и платины.

Обладая различными формами, включая начало, облако и цветок, эта технология упростила достижение беспрецедентных уровней настройки и очень сложных дизайнов. Настраиваемый характер коллекции означает, что покупатели могут выбирать из множества комбинаций и вариаций.

Велосипеды

В центре внимания: Arevo & Franco Bicycles

Несколько специализированных производителей велосипедов начали интегрировать компоненты, напечатанные на 3D-принтере, в свои продукты.

Например, Franco Bicycles запустила новую линейку электронных велосипедов с напечатанной на 3D-принтере композитной рамой, произведенной калифорнийским стартапом Arevo. Рама входит в линейку велосипедов Emery и используется в Emery ONE eBike, что делает его первым в мире велосипедом с рамой, напечатанной на 3D-принтере.

Одним из уникальных аспектов производства рамы из углеродного волокна, напечатанной на 3D-принтере, является то, что она была изготовлена ​​как единая деталь, в отличие от сборки, состоящей из нескольких частей, что типично для традиционных велосипедных рам. Для этого используется запатентованный роботизированный процесс 3D-печати и запатентованное программное обеспечение для генеративного дизайна, разработанное компанией Arevo, занимающейся 3D-печатью.

Благодаря 3D-печати время выполнения цикла изготовления велосипедной рамы Emery ONE сократилось с 18 месяцев до нескольких дней.Кроме того, компания также смогла значительно снизить затраты на разработку продукта.

По сравнению с такими передовыми отраслями, как аэрокосмическая и медицинская, аддитивное производство в индустрии потребительских товаров все еще относительно молодое. Тем не менее, преимущества большей настройки, более быстрого вывода на рынок и разработки продукта все больше признаются в отрасли.

По мере развития аддитивного производства мы, вероятно, увидим, что все больше потребительских брендов пойдут по пути первых последователей отрасли, продвигая технологию к новым приложениям и возможностям.

ГЛАВА 5

Промышленные товары

Сектор промышленных товаров включает производство компонентов машин, инструментов и оборудования, используемого в производстве других товаров. С ростом производственных затрат и оцифровыванием производства промышленные OEM-производители должны постоянно развиваться, чтобы поддерживать оперативную гибкость и снижать затраты. Поэтому производители все чаще обращаются к 3D-печати, чтобы оставаться гибкими, отзывчивыми и инновационными.

Ключевые преимущества 3D-печати для промышленных товаров

Сложность дизайна

Как мы видели в других отраслях, быстрое прототипирование является ключевым вариантом использования 3D-печати в секторе промышленных товаров. Изменения в конструкции, на которые потребовались бы месяцы при использовании традиционных методов производства, могут быть реализованы намного быстрее, зачастую менее чем за неделю, с помощью 3D-печати.

Сокращение времени выполнения заказа

У этой записи нет комментариев.Будьте первым, кто оставит комментарий ниже.

Вы должны войти в систему, прежде чем сможете оставлять комментарии. Авторизуйтесь сейчас.

Рекомендуемый продукт

Ручные принтеры и системы промышленной печати для производственной линии

Печать на любой поверхности…Металлы, пластмассы / композиты и стекло. Ручные принтеры и системы струйной печати InLine для автоматизации производства с управлением через ПЛК. Струйные принтеры для кодирования и маркировки могут использоваться для прямого кодирования деталей или промышленных продуктов и маркировки соответствия на первичной или вторичной упаковке. Струйное кодирование и маркировка мелких и крупных символов с помощью штрих-кодов и печати логотипов. Интеграция с портативными считывателями штрих-кода (сканирование и печать) для отслеживания и отслеживания, а также печать переменных данных с подключением к базе данных.Управление движением. Автоматизация печати. Ведущие бренды: EBS HandJet 260, EBS250 HandJet, портативный принтер Sojet V1H, Reiner JetStamp 790MP и система печати RN Mark 7.

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать

3D-печать или аддитивное производство — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание объекта 3D-печати осуществляется с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем наложения последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко срезанное поперечное сечение объекта.

3D-печать — это противоположность субтрактивного производства, при котором вырезают / выдалбливают кусок металла или пластика, например, на фрезерном станке.

3D-печать позволяет создавать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.

Как работает 3D-печать?

Все начинается с 3D-модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.

Программное обеспечение 3D

Доступно множество различных программных инструментов. От промышленного уровня до открытого исходного кода. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.

Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad. Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер.Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию для экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.

Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующий шаг — подготовить его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.

Нарезка: от файла для печати к 3D-принтеру

Нарезка в основном означает разбиение 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.

Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера.Загрузку файла на принтер можно выполнить через USB, SD или Wi-Fi. Теперь ваш нарезанный файл готов к 3D-печати слой за слоем .

Промышленность 3D-печати

Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство в свою цепочку поставок, теперь составляют часть постоянно сокращающегося меньшинства. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для создания прототипов и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.

Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что к 2026 году мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов.

По мере своего развития технология 3D-печати призвана преобразовать практически все основные отрасли и изменить наш образ жизни, работы и развлечений в будущем.

Примеры 3D-печати

3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только можете подумать.Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.

Несколько примеров:

• — товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
• — продукция промышленного назначения (инструменты для изготовления, прототипы, функциональные части конечного использования)
• — стоматологические товары
• — протезирование
• — архитектурные макеты и макеты
• — реконструкция окаменелостей
• — копирование древних артефактов
• — реконструкция улик в судебной патологии
• — реквизит для фильмов

Быстрое прототипирование и быстрое производство

Компании использовали 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов с конца семидесятых годов.Использование 3D-принтеров для этих целей называется quick prototyping .

Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Короче: быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и до прототипа в руках — вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле производить, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.

Помимо быстрого прототипирования, 3D-печать также используется для быстрого производства . Быстрое производство — это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.

Связанная история

3D-печать как производственная технология

Автомобильная промышленность

Производители автомобилей уже давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению уровня запасов и сокращению циклов проектирования и производства.

Автомобильные энтузиасты во всем мире используют детали, напечатанные на 3D-принтере, для восстановления старых автомобилей.Один из таких примеров — когда австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые не производились десятилетиями.

Связанная история

Как 3D-печать меняет автомобилестроение

Авиация

Авиационная промышленность использует 3D-печать по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальто-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP.Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 принтеров в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного выше, чем сейчас.

Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, и GE экономит 3 миллиона долларов на самолет за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная 3D-печатная деталь приносит сотни миллионов долларов финансовой выгоды.

GE также попали в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная деталь, напечатанная на 3D-принтере в 787. Конструктивные элементы длиной 33 сантиметра, которые крепят кормовой кухонный гарнитур к планеру, напечатаны на 3D-принтере компанией под названием Norsk Titanium. Компания Norsk решила специализироваться на титане, потому что он имеет очень высокое отношение прочности к весу и является довольно дорогим, а это означает, что сокращение отходов, обеспечиваемое 3D-печатью, имеет более значительные финансовые последствия, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материалов равны легче впитывается.Вместо того, чтобы спекать металлический порошок с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом Rapid Plasma Deposition (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления 2-килограммовой титановой детали обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что дает 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.

Связанная история

Первый критически важный для полета аэрокосмический компонент получил сертификат FAA

Строительство

Можно ли распечатать здание? — Да, это.3D-печатные дома уже доступны в продаже. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.

Связанная история

Новый гибридный процесс сочетает литье бетона с 3D-печатью

Потребительские товары

Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова к использованию в качестве метода производства для больших объемов. В настоящее время существует множество примеров потребительских товаров с 3D-печатью для конечного использования.

Обувь

Линия 4D Adidas имеет полностью напечатанную на 3D-принтере межподошву и печатается в больших объемах. В 2018 году они напечатали 100000 подошв, а в 2019 году планируют напечатать еще больше.

Связанная история

Adidas представляет Futurecraft 4D — первую в мире межподошву с 3D-печатью массового производства

Прогнозируется, что к 2029 году общий объем рынка обуви с 3D-печатью достигнет 5,9 млрд долларов.

Связанная история

Ожидается, что рынок обуви с 3D-принтом достигнет 5 долларов.9 миллиардов к 2029 году

Очки

По прогнозам, к 2028 году рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, вырастет до 3,4 млрд долларов. Быстро растущий сектор — это оправы для конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что измерения человека легко обрабатываются в конечном продукте.

Связанная история

Fitz Frames 3D-печать детских очков с помощью приложения

Но знаете ли вы, что линзы можно также печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы не кажутся тонкими и легкими; они вырезаны из гораздо более крупного куска материала, называемого заготовкой, около 80% которого идет в отходы.Если учесть, сколько людей носит очки и как часто им нужно приобретать новую пару, 80% этих цифр — пустая трата времени. Вдобавок к этому лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок для удовлетворения индивидуальных потребностей своих клиентов. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы предоставлять высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляясь от прошлых затрат на отходы и складские запасы. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется акрилатный мономер, отверждаемый ультрафиолетом, для печати двух пар линз в час, которые не требуют какой-либо полировки или постобработки.Фокусные области также могут быть полностью настроены, так что определенная область линзы может обеспечивать лучшую четкость на расстоянии, в то время как другая область линзы обеспечивает лучшее видение вблизи.

Ювелирные изделия

Есть два способа изготовления украшений на 3D-принтере. Вы можете использовать прямой или косвенный производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-дизайна, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), который напечатан на 3D-принтере, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.

Связанная история

Аддитивное производство драгоценных металлов — PMAM

Здравоохранение

В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, из-за чего может показаться, что 3D-печать по-прежнему является второстепенной технологией в медицине и здравоохранении, но это уже не так. За последнее десятилетие GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100000 замен тазобедренного сустава.

Чашка Delta-TT, разработанная Dr.Guido Grappiolo и LimaCorporate изготовлены из трабекулярного титана, который характеризуется регулярной трехмерной гексагональной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости. Трабекулярная структура увеличивает биосовместимость титана, стимулируя рост кости в имплант. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет спустя.

Еще один компонент здравоохранения, напечатанный на 3D-принтере, который делает все возможное, чтобы быть незамеченным, — это слуховой аппарат.Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству между Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До RSM для создания одного слухового аппарата требовалось девять трудоемких шагов, включая лепку вручную и изготовление форм, и результаты часто не подходили. В RSM технический специалист использует силикон для снятия слепка ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после некоторых незначительных изменений модель печатается в 3D на 3D-принтере из смолы.Электроника добавляется и отправляется пользователю. С помощью этого процесса каждый год печатаются на 3D-принтере сотни тысяч слуховых аппаратов.

Стоматологическая

В стоматологической промышленности мы видим, что формы для прозрачных элайнеров, возможно, являются самыми трехмерными печатными объектами в мире. В настоящее время пресс-формы печатаются на 3D-принтере с использованием процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также методом струйной печати. Коронки и зубные протезы уже напрямую напечатаны на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.

Связанная история

3 способа 3D-печати революционизируют цифровую стоматологию

Биопечать

В начале двухтысячного периода технология 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами для возможного использования в тканевой инженерии, где органы и части тела строятся с использованием струйных технологий. Слои живых клеток наносятся на гелевую среду и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры.Мы называем эту область исследований термином: биопечать.

Связанная история

Сердце, напечатанное на 3D-принтере, знаменует собой прорыв в биопечати

Еда

Аддитивное производство давно вторглось в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальный торговый аргумент для привлечения клиентов со всего мира.

Образование

Педагоги и студенты уже давно используют 3D-принтеры в классе.3D-печать позволяет студентам быстро и доступно воплощать свои идеи в жизнь.

Несмотря на то, что дипломы, связанные с аддитивным производством, довольно новы, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по вопросам, связанным с 3D-печатью, таким как САПР и 3D-дизайн, которые могут быть применены к 3D-печати на определенном этапе.

Что касается прототипирования, многие университетские программы обращаются к принтерам.Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и моде.

Связанная история

3D-печать в образовании

Типы технологий и процессов 3D-печати

Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало набор стандартов, которые классифицируют процессы аддитивного производства по 7 категориям.Это:

1. НДС Фотополимеризация
   1. Стереолитография (SLA)
   2. Цифровая обработка света (DLP)
   3. Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)
2. Струйная очистка материала
3. Распылитель для связующего
4. Экструзия материалов
   1. Моделирование наплавленного осаждения (FDM)
   2. Производство плавленых волокон (FFF)
5. Powder Bed Fusion
   1. Многоструйная сварка (MJF)
   2. Селективное лазерное спекание (SLS)
   3. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
6. Ламинирование листа
7. Направленное распределение энергии

НДС Фотополимеризация

3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации чана, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой.Смола затвердевает под воздействием УФ-излучения.

Стереолитография (SLA)

был изобретен в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется емкость с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч отслеживает поперечное сечение узора детали на поверхности жидкой смолы.Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает и укрепляет рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.

После того, как рисунок был нанесен, платформа лифта SLA спускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 до 0,15 мм (от 0,002 до 0,006 дюйма). Затем лезвие, заполненное смолой, проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая его свежим материалом. На этой новой поверхности жидкости прослеживается рисунок последующего слоя, соединяющий предыдущий слой.В зависимости от ориентации объекта и печати SLA часто требует использования вспомогательных структур.

Цифровая обработка света (DLP)

DLP или цифровая обработка света относится к методу печати, в котором используются свет и светочувствительные полимеры. Хотя он очень похож на SLA, ключевым отличием является источник света. DLP использует другие источники света, например дуговые лампы. DLP относительно быстр по сравнению с другими технологиями 3D-печати.

Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)

Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращенно от Continuous Liquid Interface Production , разработанный Carbon.

Цифровой синтез света

В основе процесса CLIP лежит технология цифрового синтеза света . В этой технологии свет от настраиваемого высокопроизводительного светодиодного светового механизма проецирует последовательность УФ-изображений, обнажающих поперечное сечение 3D-печатной детали, что приводит к частичному отверждению УФ-отверждаемой смолы точно контролируемым образом. Кислород проходит через проницаемое для кислорода окно, создавая тонкую жидкую поверхность раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона.Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород не дает свету отверждать смолу, расположенную ближе всего к окну, тем самым обеспечивая непрерывный поток жидкости под печатной частью. Прямо над мертвой зоной направленный вверх ультрафиолетовый свет вызывает каскадное отверждение детали.

Простая печать с использованием одного только оборудования Carbon не позволяет использовать свойства конечного продукта в реальных приложениях. После того, как свет сформировал деталь, второй программируемый процесс отверждения позволяет достичь желаемых механических свойств путем запекания детали, напечатанной на 3D-принтере, в термальной ванне или печи.Программируемое термическое отверждение устанавливает механические свойства, вызывая вторичную химическую реакцию, заставляющую материал укрепляться, достигая желаемых конечных свойств.

Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, соответствуют деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает постоянные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.

Струйная очистка материала

В этом процессе материал наносится каплями через сопло малого диаметра, аналогично тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на платформу для сборки, а затем затвердевает под воздействием ультрафиолетового излучения.

Binder Jetting

При нанесении связующего используются два материала: порошковый основной материал и жидкое связующее. В камере формирования порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через форсунки, которые «склеивают» частицы порошка в требуемой форме. После завершения печати оставшийся порошок счищается, и его можно повторно использовать для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993 году.

Экструзия материала

Моделирование наплавленного наплавления (FDM)

FDM работает с использованием пластиковой нити, которая разматывается с катушки и подается на экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для плавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении с помощью механизма с числовым программным управлением. Изделие изготавливается путем экструзии расплавленного материала с образованием слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.

FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. После патентования этой технологии в 1988 году он основал компанию Stratasys. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc.

Производство плавленых волокон (FFF)

Точно эквивалентный термин, Fused Filament Fabrication (FFF), был придуман участниками проекта RepRap, чтобы дать фразу, использование которой не ограничивалось бы законом.

Порошковая кровать Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS использует лазер высокой мощности для сплавления мелких частиц порошка в массу, которая имеет желаемую трехмерную форму.Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем поверх наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.

Multi Jet Fusion (MJF)

Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим рычагом, который наносит слой порошка, а затем с другим рычагом, оснащенным струйными форсунками, который выборочно наносит связующее на материал.Кроме того, струйные принтеры наносят детализирующий агент вокруг связующего, чтобы обеспечить точные размеры и гладкость поверхностей. Наконец, слой подвергается выбросу тепловой энергии, которая вызывает реакцию агентов.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS)

DMLS в основном такой же, как SLS, но вместо него используется металлический порошок. Неиспользованный порошок остается, как это и становится опорной конструкцией для объекта. Неиспользованный порошок можно повторно использовать для следующего отпечатка.

Из-за повышенной мощности лазера DMLS превратился в процесс лазерного плавления.Подробнее об этой и других технологиях обработки металлов читайте на нашей странице обзора технологий обработки металлов.

Связанная история

3D-печать на металле: обзор наиболее распространенных типов

Листовое ламинирование

При ламинировании листов используется материал в листах, который скрепляется внешней силой. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом послойно ультразвуковой сваркой, а затем на станке с ЧПУ фрезеровались до нужной формы. Можно также использовать листы бумаги, но они склеиваются клеевым клеем и вырезаются по форме точными лезвиями.

Направленное нанесение энергии

Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в приложениях быстрого производства. Устройство для 3D-печати обычно прикрепляется к многоосной роботизированной руке и состоит из сопла, которое наносит металлический порошок или проволоку на поверхность, и источника энергии (лазер, электронный луч или плазменная дуга), который плавит его, образуя твердый объект.

Материалы

В аддитивном производстве можно использовать несколько материалов: пластмассы, металлы, бетон, керамику, бумагу и некоторые пищевые продукты (например,грамм. шоколад). Материалы часто производятся из проволочного сырья, известного как нить, порошок или жидкая смола. Узнайте больше о наших избранных материалах на нашей странице материалов.

Услуги

Хотите внедрить 3D-печать в свой производственный процесс? Получите расценки на изготовление нестандартной детали или закажите образцы на нашей странице службы 3D-печати.

3D-печать как производственная технология

13 декабря, 2019 4 комментария

Нет никаких сомнений в том, что 3D-печать вышла за рамки создания прототипов и разовых экземпляров.Темпы внедрения 3D-печати компаниями из списка Fortune 500 уже нельзя назвать медленными. В то время как AM когда-то был медленным, дорогостоящим и ограниченным в своих приложениях, теперь он превосходит традиционное производство по тем же показателям. Производители и производители используют 3D-принтеры для изготовления деталей на различных этапах производственной линии, включая производственные инструменты, приспособления и приспособления, испытания на подгонку и, конечно же, деталей конечного использования . Переход к производственным приложениям — это не просто улучшение аппаратного обеспечения 3D-принтеров с точки зрения замены устаревшего производственного оборудования; производство требует тесной координации в крупных экосистемах, поэтому компании, занимающиеся 3D-печатью, учатся ориентироваться в этих каналах, чтобы увеличить их распространение.Давайте посмотрим, как 3D-печать превратилась в производственную технологию.

Различные инициативы, такие как проект IDAM (индустриализация и оцифровка аддитивного производства для серийных автомобильных процессов), направлены на устранение недостатка стандартизации в процессах AM и свойствах материалов, что сделало 3D-печать еще более автоматизированной, чем традиционное производство. Ожидается, что проект IDAM приведет к выпуску 50 000 серийных автомобильных запчастей и 10 000 запчастей в год.

Ожидается, что в производстве материалы будут соответствовать определенным квалификационным стандартам, и материалы для 3D-печати не являются исключением. Ряд организаций и компаний работают над созданием стандартизированных процессов аттестации и сертификации оборудования AM. Хорошим примером является Stratasys, который сотрудничал с Национальным центром повышения качества передовых материалов (NCAMP) под надзором FAA для создания общедоступной базы данных, которая включает стандартизированные процессы, оборудование и материалы для соответствия квалификационным стандартам.Ключевым требованием для квалификации является повторяемость, как объясняет Скотт Севчик, вице-президент по производственным решениям в Stratasys: «Пока у вас не будет такого (высокого) уровня повторяемости, сертифицирующему органу будет очень сложно взглянуть на технологию и доверять ей».

То, что когда-то было препятствием для 3D-печати, теперь стало коммерческим аргументом. Выбор материалов резко вырос за последние пару лет, а принтеры стали больше и быстрее, чем когда-либо. Кроме того, промышленные 3D-принтеры все чаще используют системы с обратной связью, которые активно контролируют размеры детали во время ее печати, чтобы гарантировать, что она находится в пределах спецификации; если что-то не так, принтер автоматически внесет коррективы для исправления аномалии.Высококачественные 3D-принтеры действительно продвинулись с точки зрения своих возможностей. Поэтому вместо того, чтобы объяснять, почему компании не применяют 3D-печать для производства, мы собираемся изучить, почему они:

• Больше скорости — Для малых и средних тиражей небольших объектов 3D-печать уже работает быстрее, чем многие методы традиционного производства, просто из-за времени, необходимого для создания инструментов для литьевых форм и отливок, необходимых для традиционного производства. Сокращение времени на проектирование и производство — главная добавленная стоимость для производителей.
• Снижение затрат — Те формы и отливки, которые только что упомянуты для традиционного производства, не дешевы, поэтому малые и средние тиражи могут быть более доступными с помощью 3D-печати.
• Собственное производство — Многие компании предпочитают производить свои собственные детали, а не передавать их на аутсорсинг; это сокращает их логистические затраты и время, позволяет им легко итерировать проекты и улучшает контроль качества. Еще одним преимуществом собственной полиграфической продукции является защита интеллектуальной собственности; гораздо труднее украсть дизайн, если он не был передан нескольким производителям.
• Возобновляемый и эффективный — Аддитивный характер 3D-печати делает ее менее расточительной по сравнению с субтрактивными технологиями производства, такими как механическая обработка. Это привлекательно для крупных производителей, которые испытывают растущее давление со стороны своих клиентов (и правительств) с целью повышения эффективности своего производства. Многие широкоформатные 3D-принтеры также могут использовать измельченный пластик в качестве сырья, предлагая производителям прямую форму вторичной переработки.
• Генеративный дизайн — Инструменты автоматизированного генеративного дизайна становятся все популярнее, и органическая геометрия, которую они создают, часто может быть произведена только с помощью 3D-печати.
• Performance — Разработка материалов — это постоянная работа в области 3D-печати, и выбор материалов и их характеристики значительно улучшились. Некоторые материалы, включая определенные металлы, на самом деле обладают лучшими механическими свойствами, чем те же самые материалы, если они были коваными или литьем под давлением. Несколько технологий 3D-печати (SLA / DLP, SLM, EBM, MJF) создают изотропные детали, что означает, что они одинаково сильны по каждой оси.
• Массовая настройка — 3D-печать позволяет настраивать и персонализировать массовые детали без замедления производства и увеличения затрат.

Примеры производства 3D-печати

Здравоохранение

Отрасль здравоохранения одной из первых применила 3D-печать для производственных нужд, отчасти потому, что у них есть доступ к большому капиталу, а отчасти потому, что многие их решения требуют настройки. На 3D-принтере напечатано более 100000 титановых замен тазобедренного сустава, и многие из них все еще работают нормально после десятилетия эксплуатации. Слуховые аппараты почти полностью печатаются на 3D-принтере в течение почти 20 лет; ежегодно печатаются десятки тысяч индивидуальных слуховых аппаратов.

Стоматологи в наши дни также сильно зависят от 3D-печати. Формы для 3D-печати прозрачных элайнеров — один из самых драматических сдвигов в стоматологии. Подавляющее большинство этих стоматологических продуктов производятся с помощью комбинации 3D-печати и традиционного термоформования и, возможно, являются сегодня самым крупным приложением для технологий 3D-печати в мире.

Связанная история

3D-печать для позвоночника

Спортивный инвентарь

Произошел огромный скачок в печати компонентов велосипедов, в первую очередь рам.AREVO планирует напечатать на 3D-принтере раму из углеродного волокна каждого электронного велосипеда Emery ONE, который они продают, из-за снижения веса, обеспечиваемого этой технологией. HEXR — это 3D-печать индивидуальных велосипедных шлемов путем 3D-сканирования головы каждого клиента, чтобы создать идеальную посадку, которая легче и безопаснее, чем стандартный шлем из пеноматериала.

Говоря о шлемах, Ридделл сотрудничал с Carbon, чтобы сделать то же самое с футбольными шлемами. В спорте, где столкновения являются нормальным явлением на трассе, критически важна дополнительная защита, обеспечиваемая индивидуальной подгонкой и внутренней решеткой.

Индивидуальные ручки для теннисных ракеток печатаются на 3D-принтере компанией Unstrung Customs, что делает ракетку значительно легче и удобнее.

Связанная история

3D-печать новой клюшки King Supersport-35 от Cobra

Транспорт

Мы подробно рассказали о продолжающемся внедрении 3D-печати в автомобильной промышленности, при этом большинство производителей печатают производственные инструменты и приспособления, а также некоторые детали конечного использования, такие как корпус фары.

Связанная история

Как 3D-печать меняет автомобилестроение

Авиационные компании используют 3D-печать для уменьшения веса самолетов, что, в свою очередь, позволяет сэкономить миллионы долларов на топливе для всего парка самолетов. GE Aviation напечатала более 30 000 форсунок для двигателей, повышающих топливную эффективность, а Boeing напечатала все, от корпусов приборов до конструкционной арматуры для своих самолетов.

Железнодорожная компания Deutsche Bahn напечатала около 10 000 деталей для более чем 30 различных вариантов использования на своих поездах.Они начали с печати простых пластиковых плечиков для одежды, но перешли к созданию буферных ящиков и крышек подшипников колесных пар, которые напечатаны на металле. 3D-печать позволяет им поддерживать работу старых поездов за счет изготовления запасных частей, которые больше не доступны.

Связанная история

Siemens добавляет больше 3D-принтеров для поддержки 30-летних контрактов на техническое обслуживание железных дорог

Электроника

Использование 3D-принтеров для изготовления печатных плат — еще одна растущая тенденция в производстве.Печатные платы — это сердце (мозг?) Электроники; они заставляют работать наши смартфоны и проигрыватели Blu-ray. Собственная печать печатных плат для создания прототипов не только ускоряет процесс создания прототипов, но и обеспечивает высокий уровень защиты IP . Но технология печати на печатных платах прогрессировала до такой степени, что ее можно использовать также для массового производства малых и средних тиражей.

Связанная история

3D-печать и встроенная электроника — как AM позволяет создавать более умные объекты

Пример производства

Роликовый привод: сепаратор для разъемных роликовых подшипников

• Напечатано на 3D-принтере в год: 10.000
• 3D-принтер: HP Jet Fusion 3D 4200
• Тип принтера: порошковая кровать fusion
• Материал: HP PA 11

John Handley Bearings совместно с Bowman разработали новую линейку разъемных роликовых подшипников. Эти подшипники являются важным фактором в тяжелых промышленных секторах, таких как горнодобывающая промышленность и разработка карьеров, благодаря их способности повышать эффективность, сокращать время простоя и увеличивать производство.

Сепаратор этих разъемных роликоподшипников, названный «Rollertrain», разработан Bowman и полностью напечатан на 3D-принтере.Rollertrain разработан с учетом 3D-печати, что позволило им уменьшить пространство между телами качения по сравнению с традиционными конструкциями сепараторов «крышка и корпус». Дополнительное пространство вокруг роликовой направляющей теперь включает на 45 процентов больше роликов, чем существующие подшипники. Это приводит к увеличению радиальной грузоподъемности на 70 процентов и увеличению осевой нагрузки на 1000 процентов. Время установки сепараторов для роликовых опор сокращено на 50 процентов. Кроме того, стоит упомянуть, что 3D-печать — единственный производственный метод, способный реализовать эту концепцию экономически рентабельным способом.

Издавна считалось, что 3D-печать подходит только для создания прототипов и разовых работ. Неуместное ощущение, что 3D-печать слишком дорога, а 3D-печатные детали не обладают нужными свойствами, способствовало возникновению идеи о том, что аддитивное производство не подходит для использования в качестве производственной технологии. Когда дело доходит до малых и средних объемов, 3D-печать будет и дальше опережать традиционные методы производства.

Что дальше?

3D-печать в течение некоторого времени считалась «разрушительной».Но фирмы AM больше не стремятся нарушить производственные каналы. Они не хотят заменять старую гвардию; они хотят с ними работать. Компании AM в настоящее время сосредоточены на определении лучших способов интеграции 3D-печати в существующие цепочки поставок. Нет необходимости выбрасывать машины для литья под давлением, когда 3D-принтеры могут работать рядом с ними для создания форм и приспособлений. Станки с ЧПУ по-прежнему можно использовать для отделки деталей, но они будут производить меньше отходов, если начнут с 3D-печати.

Кстати, о зрелости 3D-печати как производственной технологии можно судить по текущему вниманию к постобработке. Постобработка — наименее привлекательный аспект 3D-печати, но он невероятно важен для производства товаров конечного использования. Детали, с которыми взаимодействуют потребители, должны быть гладкими и однородными или, по крайней мере, приятными на ощупь. Почти каждая крупная компания, занимающаяся 3D-печатью, пытается еще больше автоматизировать этапы постобработки. Для пластиковых деталей это может быть ванна в растворе для растворения опор или гладких поверхностей, а для металлов это может быть роботизированная рука, которая отрезает опоры и помещает деталь в печь для термообработки.Рост популярности 3D-печати в производственных приложениях следует за развитием этих автоматизированных методов и машин постобработки.

В конце концов, все больше потребительских товаров, таких как сотовые телефоны, также будет напечатано на 3D-принтере, от печатной платы до объектива камеры и корпуса. У каждой машины будут десятки запечатанных деталей, а не несколько машин с одной или двумя печатными деталями. И столько игрушек будет напечатано. Придется немного увеличить объемы производства технологии AM, но ненамного.

Связанная история

Ускоренный процесс разработки слуховых аппаратов

Связанная история

3D-печать находит дом среди аудиофилов

Связанная история

Цифровая стоматология: автоматическая укладка для массового производства

Революция в области трехмерной печати

Вкратце об идее

Прорыв

Аддитивное производство, или трехмерная печать, готово преобразовать индустриальную экономику.Его исключительная гибкость не только позволяет легко настраивать товары, но также исключает сборку и инвентаризацию, а также позволяет модернизировать продукты для повышения производительности.

Вызов

Управленческим командам следует пересмотреть свои стратегии по трем направлениям: (1) Как мы или конкуренты можем улучшить наши предложения? (2) Как нам изменить конфигурацию наших операций, учитывая бесчисленное множество новых возможностей для производства продуктов и деталей? (3) Как будет развиваться наша коммерческая экосистема?

Большая игра

Неизбежно возникнут мощные платформы для установления стандартов и облегчения обмена между дизайнерами, производителями и продавцами товаров с трехмерной печатью.Самые успешные из них будут процветать.

Промышленная 3-D печать находится на переломном этапе и скоро станет мейнстримом. Большинство руководителей и многие инженеры не осознают этого, но эта технология вышла далеко за рамки прототипирования, быстрого набора инструментов, безделушек и игрушек. «Аддитивное производство» создает прочные и безопасные продукты для продажи реальным клиентам в умеренных и больших количествах.

О начале революции свидетельствует опрос, проведенный PwC в 2014 году более чем в 100 производственных компаниях.На момент опроса 11% уже перешли на массовое производство деталей или продуктов с трехмерной печатью. По мнению аналитиков Gartner, технология становится «мейнстримом», когда уровень ее принятия составляет 20%.

Среди многочисленных компаний, использующих трехмерную печать для наращивания производства, входят GE (реактивные двигатели, медицинские устройства и детали бытовой техники), Lockheed Martin и Boeing (аэрокосмическая и оборонная промышленность), Aurora Flight Sciences (беспилотные летательные аппараты), Invisalign ( стоматологические устройства), Google (бытовая электроника) и голландская компания LUXeXcel (линзы для светодиодов или светодиодов).Наблюдая за этими разработками, McKinsey недавно сообщила, что трехмерная печать «готова выйти из своего нишевого статуса и стать жизнеспособной альтернативой традиционным производственным процессам во все большем числе приложений». В 2014 году объем продаж промышленных 3D-принтеров в США уже составлял одну треть от объема продаж промышленной автоматизации и роботов. По некоторым прогнозам, к 2020 году эта цифра вырастет до 42%.

Дополнительная литература

За этим последуют новые компании, поскольку ассортимент материалов для печати продолжает расширяться.Помимо основных пластиков и светочувствительных смол, они уже включают керамику, цемент, стекло, многочисленные металлы и металлические сплавы, а также новые термопластичные композиты, наполненные углеродными нанотрубками и волокнами. Превосходная экономика в конечном итоге убедит отстающих. Хотя прямые затраты на производство товаров с использованием этих новых методов и материалов часто выше, большая гибкость, обеспечиваемая аддитивным производством, означает, что общие затраты могут быть значительно ниже.

Этот революционный сдвиг уже происходит, и менеджеры должны заниматься стратегическими вопросами на трех уровнях:

Во-первых, продавцы материальных продуктов должны спросить, как их предложения можно улучшить, будь то сами они или конкуренты.Создание объекта слой за слоем в соответствии с цифровым «планом», загруженным в принтер, позволяет не только безгранично настраивать его, но и создавать более сложные конструкции.

Во-вторых, промышленные предприятия должны пересмотреть свои операции. Поскольку аддитивное производство создает множество новых вариантов того, как, когда и где производятся продукты и детали, какая сеть активов цепочки поставок и какое сочетание старых и новых процессов будет оптимальным?

В-третьих, лидеры должны учитывать стратегические последствия, поскольку целые коммерческие экосистемы начинают формироваться вокруг новых реалий трехмерной печати.Многое было сказано о том, что большие участки производственного сектора могут превратиться в бесчисленное количество мелких «производителей». Но это видение имеет тенденцию затенять более верное и более важное развитие: чтобы обеспечить интеграцию деятельности дизайнеров, производителей и поставщиков товаров, необходимо будет создать цифровые платформы. Сначала эти платформы позволят выполнять операции от дизайна до печати, а также делиться дизайном и быстро загружать его. Вскоре они будут координировать работу принтеров, контроль качества, оптимизацию сетей принтеров в реальном времени и обмен емкостью, а также другие необходимые функции.Наиболее успешные поставщики платформ будут значительно преуспевать, устанавливая стандарты и предоставляя условия, в которых сложная экосистема может координировать ответы на запросы рынка. Но рост этих платформ затронет каждую компанию. Между действующими игроками и новичками будет много споров, чтобы получить долю огромной ценности, которую создаст эта новая технология.

Эти вопросы составляют значительный объем стратегического мышления, и остается еще один: как быстро все это произойдет? Вот как быстро может произойти для конкретного бизнеса: The U.По словам одного из руководителей отрасли, промышленность слуховых аппаратов в Южной Америке перешла на 100% аддитивное производство менее чем за 500 дней, и ни одна компания, которая придерживалась традиционных методов производства, не выжила. Менеджерам нужно будет определить, стоит ли ждать, пока эта быстро развивающаяся технология созреет, прежде чем делать определенные инвестиции, или риск ожидания слишком велик. Их ответы будут разными, но для всех можно с уверенностью сказать, что время для стратегического мышления настало.

Преимущества добавки

Трудно представить, что эта технология вытеснит современные стандартные способы производства вещей в больших количествах.Например, традиционные прессы для литья под давлением могут выплевывать тысячи деталей в час. Напротив, люди, которые наблюдали за работой трехмерных принтеров на рынке любителей, часто находят послойное наращивание объектов комично медленным. Но последние достижения в области технологий кардинально меняют ситуацию в промышленных условиях.

Кто-то может забыть, почему стандартное производство происходит с такой впечатляющей скоростью. Эти виджеты быстро исчезают, потому что заранее были вложены большие средства в создание сложного набора станков и оборудования, необходимого для их производства.Изготовление первого блока чрезвычайно дорогое, но по мере того, как следуют идентичные блоки, их предельная стоимость резко падает.

Аддитивное производство не предлагает ничего подобного такой экономии за счет масштабов производства. Однако он позволяет избежать недостатка стандартного производства — отсутствия гибкости. Поскольку каждый блок создается независимо, его можно легко модифицировать для удовлетворения уникальных потребностей или, в более широком смысле, для внесения улучшений или изменений в моде. И настроить производственную систему в первую очередь намного проще, потому что она включает в себя гораздо меньше этапов.Вот почему трехмерная печать так важна для изготовления единичных изделий, таких как прототипы и редкие запасные части. Но аддитивное производство становится все более целесообразным даже в более крупных масштабах. Покупатели могут выбирать из бесконечного количества комбинаций форм, размеров и цветов, и такая настройка мало увеличивает затраты производителя, даже когда заказы достигают уровня массового производства.

Большая часть дополнительного преимущества заключается в том, что детали, которые раньше формовались отдельно, а затем собирались, теперь можно производить как одно целое за один цикл.Простой пример — солнцезащитные очки: трехмерный процесс позволяет пористости и составу пластиков различаться в разных областях оправы. Наушники получаются мягкими и гибкими, а оправы, удерживающие линзы, жесткие. Сборка не требуется.

Печать деталей и продуктов также позволяет проектировать их с более сложной архитектурой, например с сотами в стальных панелях или геометриями, ранее слишком мелкими для фрезерования. Сложные механические детали — например, набор шестерен в кожухе — можно изготавливать без сборки.Аддитивные методы могут использоваться для объединения деталей и создания более детализированного интерьера. Вот почему GE Aviation перешла на печать топливных форсунок некоторых реактивных двигателей. Предполагается, что в год будет выпускаться более 45 000 единиц одной и той же конструкции, поэтому можно предположить, что традиционные методы производства будут более подходящими. Но технология печати позволяет изготовить сопло, которое раньше собиралось из 20 отдельно отлитых деталей, как одно целое. GE заявляет, что это снизит стоимость производства на 75%.

американских компаний по производству слуховых аппаратов перешли на 100% -ную трехмерную печать менее чем за 500 дней.

В аддитивном производстве также можно использовать несколько сопел принтера для одновременной укладки различных материалов. Таким образом, Optomec и другие компании разрабатывают проводящие материалы и методы печати микробатарей и электронных схем непосредственно на поверхности бытовых электронных устройств или на них. Дополнительные приложения включают медицинское оборудование, транспортные средства, аэрокосмические компоненты, измерительные приборы, телекоммуникационную инфраструктуру и многие другие «умные» вещи.

Огромная привлекательность ограничения сборочных работ подталкивает оборудование для аддитивного производства к все большему росту. В настоящее время Министерство обороны США, Lockheed Martin, Cincinnati Tool Steel и Национальная лаборатория Ок-Ридж сотрудничают, чтобы разработать возможность печати большей части эндо- и экзоскелетов реактивных истребителей, включая корпус, крылья, внутреннюю конструкцию. панели, встроенная проводка и антенны, а вскоре и центральная несущая конструкция. Так называемое аддитивное производство на больших площадях делает возможным изготовление таких крупных объектов за счет использования огромного портала с компьютеризированным управлением для перемещения принтеров в нужное положение.Когда этот процесс будет сертифицирован для использования, единственной необходимой сборкой будет установка plug-and-play электронных модулей для навигации, связи, вооружения и электронных систем противодействия в отсеки, созданные в процессе печати. В Ираке и Афганистане военные США использовали дроны компании Aurora Flight Sciences, которая печатает весь корпус этих беспилотных летательных аппаратов — некоторые с размахом крыльев 132 фута — в одной сборке.

Трехмерная стратегия

Это краткое обсуждение преимуществ аддитивного производства показывает, с какой готовностью компании примут эту технологию, а дополнительная экономия на запасах, транспортировке и затратах на оборудование сделает доводы еще более убедительными.Из этого следует, что менеджеры компаний любого типа должны работать, чтобы предвидеть, как их бизнес будет адаптироваться на трех стратегических уровнях, упомянутых выше.

Предложения, переработанный.

Продуктовая стратегия — это ответ на самый главный вопрос бизнеса: что мы будем продавать? Компаниям нужно будет представить, как лучше обслуживать своих клиентов в эпоху аддитивного производства. Какие конструкции и функции теперь станут возможными, чего не было раньше? Какие аспекты можно улучшить, поскольку ограничения или задержки доставки были устранены?

Например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности трехмерная печать чаще всего используется для повышения производительности.Раньше топливную экономичность реактивных истребителей и транспортных средств можно было повысить за счет уменьшения их веса, но это часто делало их менее прочными в конструктивном отношении. Новая технология позволяет производителям выполнять полые детали в деталях, чтобы сделать их легче и экономичнее, а также включать внутренние структуры, обеспечивающие большую прочность на разрыв, долговечность и устойчивость к ударам. А новые материалы, обладающие большей термостойкостью и химической стойкостью, при необходимости могут быть использованы в различных местах продукта.

В других отраслях использование аддитивного производства для более специализированных и быстро развивающихся продуктов будет иметь разветвления для того, как будут продаваться предложения.Что происходит с концепцией поколений продуктов — не говоря уже о шумихе вокруг запуска — когда вещи можно постоянно обновлять во время последовательных печатных изданий, а не в качественных скачках, требуемых более высокими затратами на инструменты и временем настройки обычного производства? Представьте себе ближайшее будущее, в котором облачный искусственный интеллект расширяет возможности аддитивного производства по мгновенному изменению или добавлению продуктов без переоборудования. Становятся возможными изменения в продуктовой стратегии в реальном времени, такие как ассортимент продукции и дизайнерские решения.Какие новые преимущества должны стать ключевыми в обещаниях бренда при такой быстрой адаптации? И как отделы маркетинга могут предотвратить дрейф бренда без потери продаж?

Операции, повторно оптимизированные.

Операционная стратегия охватывает все вопросы о том, как компания будет покупать, производить, перемещать и продавать товары. В случае аддитивного производства ответы будут очень разными. Повышение операционной эффективности — это всегда цель, но ее можно достичь разными способами. Сегодня большинство компаний, рассматривающих возможность использования этой технологии, проводят частичный финансовый анализ целевых возможностей замены трехмерного оборудования и конструкций, если это может снизить прямые затраты.Гораздо больший выигрыш будет получен, когда они расширят свой анализ, включив в него общие затраты на производство и накладные расходы.

Сколько можно сэкономить, исключив этапы сборки? Или сокращая запасы за счет производства только в ответ на реальный спрос? Или продавать разными способами — например, напрямую потребителям через интерфейсы, которые позволяют им определять любую конфигурацию? В гибридном мире старых и новых методов производства у производителей будет гораздо больше возможностей; им придется решить, какие компоненты или продукты переходить на аддитивное производство и в каком порядке.

Дополнительные вопросы возникнут по расположению объектов. Насколько близко они должны быть к каким клиентам? Каким образом можно доставлять индивидуализированные заказы так же эффективно, как они производятся? Должна ли печать быть централизованной на заводах или рассредоточена по сети принтеров у дистрибьюторов, розничных продавцов, на грузовиках или даже у клиентов? Возможно все вышеперечисленное. Ответы будут меняться в режиме реального времени, приспосабливаясь к изменениям валютных курсов, стоимости рабочей силы, эффективности и возможностей принтера, материальных затрат, затрат на электроэнергию и стоимости доставки.

Эта статья также встречается в:

Более короткое расстояние перемещения продуктов или деталей не только экономит деньги; это экономит время. Если вам когда-либо приходилось оставлять автомобиль в ремонтной мастерской, пока механик ждет запчасти, вы это оцените. BMW и Honda, среди других автопроизводителей, движутся к аддитивному производству многих промышленных инструментов и деталей конечного использования на своих заводах и в дилерских центрах, особенно по мере того, как новые материалы из металла, композитного пластика и углеродного волокна становятся доступными для использования в 3- Принтеры D.Дистрибьюторы во многих отраслях принимают к сведению, стремясь помочь своим бизнес-клиентам извлечь выгоду из новой эффективности. Например, компания UPS, опираясь на свой существующий логистический бизнес, превращает склады своих узловых аэропортов в мини-фабрики. Идея состоит в том, чтобы производить и доставлять заказчику детали по мере необходимости, вместо того, чтобы выделять акры стеллажей для огромных запасов. Если мы уже живем в мире управления запасами точно в срок, теперь мы видим, как это можно сделать с помощью JIT. Добро пожаловать в систему мгновенного управления запасами.

Действительно, учитывая всю потенциальную эффективность высокоинтегрированного аддитивного производства, управление бизнес-процессами может стать наиболее важной возможностью. Некоторые компании, которые преуспели в этой области, будут создавать собственные системы координации для обеспечения конкурентного преимущества. Другие примут и помогут сформировать стандартные пакеты, созданные крупными компаниями-разработчиками программного обеспечения.

Экосистемы, реконфигурированные.

Наконец, возникает вопрос о том, где и как предприятие вписывается в более широкую бизнес-среду.Здесь менеджеры решают загадки «Кто мы?» и чем мы должны обладать, чтобы быть тем, кто мы есть? Поскольку аддитивное производство позволяет компаниям приобретать принтеры, которые могут изготавливать множество продуктов, а неиспользуемые мощности продаются другим компаниям, предлагающим различные продукты, ответы на эти вопросы станут гораздо менее однозначными. Предположим, у вас есть ряды принтеров на вашем предприятии, которые сегодня производят автозапчасти, завтра — военную технику, а завтра — игрушки. В какой отрасли вы работаете? Традиционные границы стираются.И все же менеджерам необходимо твердое представление о роли компании в мире, чтобы принимать решения о том, в какие активы они будут инвестировать — или от которых избавляться.

Aurora Flight Sciences может распечатать весь корпус дрона за одну сборку.

Они могут обнаружить, что их организации развиваются во что-то очень отличное от того, чем они были раньше. Поскольку компании освобождаются от многих логистических требований стандартного производства, им придется заново взглянуть на ценность своих возможностей и других активов, а также на то, как они дополняют или конкурируют с возможностями других.

Возможности платформы

Одна позиция в экосистеме окажется самой центральной и мощной — и этот факт не упускают из виду команды руководителей крупнейших игроков, уже работающих в сфере аддитивного производства, таких как eBay, IBM, Autodesk, PTC, Materialise, Stratasys и 3D-системы. Многие соперничают за разработку платформ, на которых будут строить и подключаться другие компании. Они знают, что роль поставщика платформы — это самая большая стратегическая цель, которую они могут преследовать, и что она все еще очень доступна.