Ewolucja druku 3D

Wiele osób jest podekscytowanych wpływem, jaki drukowanie 3D będzie miało na przyszłość produkcji, od obniżania kosztów, przez zwiększanie wydajności, po pobudzanie innowacji. Prawda jest jednak taka, że ​​już wywarł znaczący wpływ na branżę.

Spójrz wstecz na ewolucję druku 3D, aby zobaczyć, jak zaczęło się to zjawisko i jak pomogło ewoluować przemysłowi wytwórczemu.

Lata 80.: tworzenie podstaw druku 3D  

Druk 3D był pomysłem dopiero w latach 80-tych. W 1981 roku Hideo Kodama z Miejskiego Instytutu Badań Przemysłowych w Nagoi w Japonii odkrył sposób drukowania warstw materiału w celu stworzenia produktu 3D. Niestety, Kodama nie mógł uzyskać zatwierdzenia swojego patentu na tę technologię.

Tymczasem we Francji francuski General Electric Company i CILAS, producent technologii laserowej i optycznej, znalazły sposób na tworzenie obiektów drukowanych w 3D. Jednak firmy nie widziały zastosowania tej technologii i wkrótce porzuciły swoje odkrycia.

Wreszcie w 1986 roku amerykański inżynier Charles Hull stworzył prototyp procesu zwanego stereolitografią (SLA). Hull wykorzystał fotopolimery, znane również jako materiały na bazie akrylu, aby ewoluować z cieczy do ciała stałego za pomocą światła ultrafioletowego. Hull opatentował drukarkę SLA, a inne firmy poszły w jej ślady. Hull jest powszechnie nazywany „ojcem” druku 3D.

Dowiedz się więcej: przegląd wytwarzania przyrostowego

W tym okresie opatentowano również dwie inne kluczowe technologie – selektywne spiekanie laserowe (SLS), które wykorzystuje ziarna proszku do tworzenia produktów drukowanych w 3D; oraz Fused Deposition Modeling (FDM), które wykorzystuje ciepło do tworzenia warstw modeli 3D. Te modele druku 3D stanowią podstawę druku 3D.

Lata 90.: więcej technologii i więcej adaptacji

Z fundamentem już stworzonej technologii, firmy zaczęły eksperymentować, rozszerzać i ostatecznie komercjalizować druk 3D.

Na rynku pojawiło się kilka nowych drukarek 3D, w tym ModelMaker firmy Solidscape , który nakładał materiały woskowe za pomocą atramentowej głowicy drukującej, która była bardziej powszechna w tradycyjnym druku.

Nowe procesy, takie jak mikroodlewanie i natryskiwanie materiałów, umożliwiły wykorzystanie druku 3D do metali, a nie tylko tworzyw sztucznych.

Jednak ta technologia była nadal zaporowa pod względem kosztów. W rezultacie przyjęcie ograniczyło się do kosztownej, niskonakładowej produkcji produktów. W ten sposób w naturalny sposób nadaje się do prototypowania nowych produktów w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i medycznym.

Lata 2000: Eksplozja druku 3D

Chociaż na początku XXI wieku miały miejsce iteracyjne zmiany i innowacje związane z drukowaniem 3D, rok 2005 był rokiem, w którym drukowanie 3D wkroczyło na ścieżkę stania się bardziej popularnym. Wiele wczesnych patentów zaczęło wygasać, a wynalazcy i przedsiębiorcy starali się to wykorzystać.

Profesor z Anglii, dr Adrian Bowyer, postawił sobie za misję stworzenie taniej drukarki 3D. Do 2008 roku jego drukarka „Darwin” z powodzeniem wydrukowała w 3D ponad 18% własnych komponentów, a urządzenie kosztowało mniej niż 650 USD.

Kiedy patent FDM stał się własnością publiczną w 2009 roku , więcej firm mogło tworzyć różnorodne drukarki 3D, a technologia stała się bardziej dostępna.

Druk 3D zaczął pojawiać się na pierwszych stronach gazet, ponieważ koncepcje takie jak kończyny drukowane w 3D i nerki drukowane w 3D były fascynujące i potencjalnie potężne.

Lata 2010 i Ruch Twórcy

Ponieważ koszt drukarek 3D nadal spadał, zapotrzebowanie na technologię zaczęło gwałtownie rosnąć i stały się one bardziej powszechne w domu i w firmach.

Na hali produkcyjnej producenci zaczęli wykorzystywać drukowanie 3D na różne sposoby. Części maszyn można było szybko naprawiać, a braki magazynowe można było z łatwością zwalczać.

Do 2014 roku branża wygenerowała ponad 1 miliard dolarów przychodu . Ale wraz z imponującym wpływem finansowym technologii, druk 3D wywarł również wpływ na sposób pracy ludzi.

Ludzie mogli teraz samodzielnie tworzyć i tworzyć nowe produkty, bez polegania na firmach lub firmach technologicznych. Ta inspirująca zmiana napędza The Maker Revolution, która ceni tworzenie i koncentruje się na sprzęcie open source.

Według analizy przeprowadzonej w 2017 r. przez AT Kearney oczekiwano , że druk 3D osiągnie złożony roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) na poziomie 14,37 procent do prawie 17,2 miliarda dolarów w latach 2017-2020.

2020: Druk 3D reaguje na COVID-19

Przez dziesięciolecia technologia druku 3D nadal zakłócała ​​przemysł wytwórczy. W marcu 2020 r. wielu producentów i inżynierów podjęło działania, aby walczyć z pandemią COVID-19, a liczba wezwań do działania społeczności zajmującej się drukowaniem 3D w celu dostarczenia niezbędnych materiałów i produktów jest czymś, czego nie przewidziałby żaden ekspert branżowy.

Ponad 1700 specjalistów ds. druku 3D zaoferowało maski, maski, maski oddechowe, zawory i wiele innych. Wiodąca firma zajmująca się drukowaniem 3D, obróbką CNC i formowaniem wtryskowym, Protolabs, ogłosiła na Twitterze: „Mamy już wielu klientów, którzy skontaktowali się z nami, aby uzyskać pomoc w przyspieszeniu produkcji komponentów do zestawów testowych i respiratorów # COVID19. Pracuję nad zamówieniem części na 10 000 sztuk, które zostanie wysłane jutro. Nigdy nie byliśmy bardziej dumni z tego, co robimy! #produkcja cyfrowa”

Protolabs i wielu innych producentów szybko pracuje nad produkcją materiałów medycznych — bez żadnych opłat. Aby zobaczyć, którzy nabywcy są na rynku usług wytwarzania przyrostowego, które oferujesz, poproś o nasz bezpłatny, niestandardowy raport o nabywcy na rynku.

Przyszłość wytwarzania przyrostowego i druku 3D

Inspirujące było obserwowanie ewolucji druku 3D i obserwowanie, jak producenci ze wszystkich branż współpracują ze sobą, aby kształtować przemysł i gospodarkę. Według Statista światowy rynek produktów i usług druku 3D ma przekroczyć 40 miliardów dolarów do 2024 roku.

Dostawcy wytwarzania przyrostowego i projektanci 3D nadal umieszczają swoją firmę na Thomasnet.com, aby zwiększyć swoje zapytania ofertowe i rozwijać swoją działalność (wymień tutaj swoją). Ponieważ społeczność zajmująca się drukowaniem 3D wciąż się rozwija, jesteśmy ciekawi, jak ewoluuje również reszta branży produkcyjnej.

Uwaga redaktora: jeśli poszukujesz dostawców produktów COVID-19, kliknij tutaj, aby uzyskać informacje na temat tych producentów i dystrybutorów. Jeśli Twoja firma przemysłowa może wesprzeć produkcję niezbędnych materiałów do zwalczania epidemii COVID-19, wypełnij ten formularz, aby powiadomić nas o swojej dostępności i chęci poświęcenia zasobów. Thomas współpracuje z urzędami stanowymi i federalnymi, aby pomóc zmobilizować producentów do dostarczania dostaw i usług.

Aby uzyskać więcej artykułów do wytwarzania przyrostowego, odwiedź:

• Glassmaker wymyśla nową farbę, która zabija 99% COVID-19

• NASA Perseverance Rover zabiera druk 3D na Marsa

• KFC wydrukuje w 3D bryłki kurczaka
• Rynek druku 3D powiększy się czterokrotnie, przekraczając 50 miliardów dolarów do 2030 r. [Raport]
• Jak zintegrować drukowanie 3D z zakładem produkcyjnym [przewodnik]

Aby uzyskać dodatkowy wgląd w inne branże, odwiedź:

• Wyzwania i szanse w przemyśle lotniczym
• Wyzwania i możliwości w zakresie etykietowania prywatnego
• Wyzwania i możliwości w produkcji urządzeń medycznych
• Wyzwania i możliwości w branży konopi
• Wyzwania i szanse w branży spożywczej i napojów
• Wyzwania i szanse w przemyśle farmaceutycznym