Evoluția imprimării 3D

De la reducerea costurilor la creșterea eficienței până la stimularea inovației, mulți oameni sunt încântați de impactul pe care îl va avea imprimarea 3D asupra viitorului producției. Cu toate acestea, adevărul este că a avut deja un impact semnificativ asupra industriei.

Aruncați o privire înapoi la evoluția imprimării 3D pentru a vedea cum a început fenomenul și cum a ajutat industria prelucrătoare să evolueze.

Anii 1980: stabilirea bazelor imprimării 3D  

Imprimarea 3D a fost doar o idee în anii 1980. În 1981, Hideo Kodama de la Institutul Municipal de Cercetare Industrială din Nagoya din Japonia a descoperit o modalitate de a imprima straturi de material pentru a crea un produs 3D. Din păcate, Kodama nu a putut obține brevetul pentru tehnologia aprobată.

Între timp, în Franța, Compania franceză General Electric și CILAS, un producător de tehnologie laser și optică, au găsit o modalitate de a crea obiecte tipărite 3D. Cu toate acestea, companiile nu au văzut o utilizare a tehnologiei și, în curând, și-au abandonat descoperirile.

În cele din urmă, în 1986, un inginer american numit Charles Hull a creat un prototip pentru un proces numit stereolitografie (SLA). Hull a folosit fotopolimeri, cunoscuți și ca materiale pe bază de acril, pentru a evolua de la lichid la solid folosind lumini ultraviolete. Hull a brevetat imprimanta SLA și alte companii au urmat exemplul. Hull este denumit în mod obișnuit „părintele” imprimării 3D.

Aflați mai multe: o prezentare generală a fabricării aditive

Alte două tehnologii cheie au fost brevetate și în această perioadă - Sinterizarea selectivă cu laser (SLS), care utilizează boabe de pulbere pentru a forma produse tipărite 3D; și Fused Deposition Modeling (FDM), care folosește căldura pentru stratificarea modelelor 3D. Aceste modele de imprimare 3D pun bazele pentru imprimarea 3D.

Anii 1990: mai multe tehnologii și mai multe adopții

Odată cu fundamentarea tehnologiei deja create, companiile au început să experimenteze, să extindă și, în cele din urmă, să comercializeze imprimarea 3D.

Câteva noi imprimante 3D au venit pe piață, inclusiv ModelMaker de la Solidscape , care a depus materiale de ceară folosind un cap de imprimare cu jet de cerneală, ceea ce era mai obișnuit cu tipărirea tradițională.

Noile procese, precum microcastarea și materialele pulverizate, au permis utilizarea tipăririi 3D pentru metale, nu doar pentru materiale plastice.

Cu toate acestea, tehnologia era încă prohibitivă din punct de vedere al costurilor. Ca urmare, adoptarea s-a limitat la producția de produse cu costuri ridicate și volum mic. Astfel, a devenit o potrivire naturală pentru prototiparea produselor noi în industria aerospațială, auto și medicală.

Anii 2000: Imprimarea 3D explodează

Deși au existat schimbări iterative și inovații legate de imprimarea 3D la începutul anilor 2000, anul 2005 a marcat anul în care imprimarea 3D a mers pe calea de a deveni mai obișnuită. Multe dintre brevetele timpurii au început să expire, iar inventatorii și antreprenorii au căutat să profite.

Un profesor din Anglia pe nume Dr. Adrian Bowyer și-a făcut misiunea de a crea o imprimantă 3D cu costuri reduse. Până în 2008, imprimanta sa „Darwin” a imprimat cu succes 3D peste 18% din propriile componente, iar dispozitivul a costat mai puțin de 650 USD.

Când brevetul FDM a intrat în domeniul public în 2009 , mai multe companii au reușit să creeze o varietate de imprimante 3D și tehnologia a devenit mai accesibilă.

Imprimarea 3D a început să fie titluri de masă, deoarece concepte precum membrele imprimate 3D și rinichii imprimați 3D au fost fascinante și potențial puternice.

Anii 2010 și mișcarea Maker

Pe măsură ce costul imprimantelor 3D a continuat să scadă, cererea pentru tehnologie a început să crească și a devenit mai obișnuită în casă și în afaceri.

La nivelul magazinului, producătorii au început să utilizeze imprimarea 3D într-o varietate de moduri. Piesele mașinii ar putea fi reparate rapid, iar lipsurile de inventar ar putea fi combătute cu ușurință.

Până în 2014, industria a generat venituri de peste 1 miliard de dolari . Dar, împreună cu impactul financiar impresionant al tehnologiei, imprimarea 3D a avut un impact și asupra modului în care lucrează oamenii.

Oamenii erau acum liberi să facă și să creeze noi produse pe cont propriu, fără a se baza pe companii sau firme de tehnologie. Această schimbare împuternicitoare alimentează Revoluția Maker, care apreciază crearea și se concentrează pe hardware-ul open-source.

Potrivit unei analize realizate în 2017 de AT Kearney , se aștepta ca imprimarea 3D să aibă o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de 14,37 la sută, până la aproape 17,2 miliarde de dolari, între 2017 și 2020.

2020: Imprimarea 3D răspunde la COVID-19

De-a lungul deceniilor, tehnologia imprimării 3D a continuat să perturbe industria prelucrătoare. În martie 2020, mulți producători și ingineri au intensificat lupta împotriva pandemiei COVID-19, iar numărul de apeluri la acțiune ale comunității de imprimare 3D pentru a furniza materialul și produsele necesare este ceva ce niciun expert din industrie nu ar fi prezis.

Peste 1700 de specialiști în imprimare 3D au oferit măști de imprimare 3D, aparate de respirat, supape și multe altele. O companie lideră de imprimare 3D, prelucrare CNC și turnare prin injecție, Protolabs, a anunțat pe Twitter: „Avem deja un număr de clienți care ne-au contactat pentru ajutor în accelerarea producției de componente pentru kiturile de testare și ventilatoare # COVID19. Lucrarea la o comandă de 10.000 de piese rulate va fi expediată mâine. Nu am fost niciodată mai mândru să facem ceea ce facem noi! #digitalmanufacturing ”

Protolabs și mulți alți producători lucrează rapid pentru a produce consumabile medicale - gratuit. Pentru a vedea ce cumpărători sunt pe piață pentru serviciile de fabricație aditivă pe care le oferiți, solicitați raportul nostru personalizat de cumpărare pe piață.

Viitorul fabricării aditive și imprimării 3D

A fost inspirațional să vedem evoluția imprimării 3D și să vedem producătorii din toate industriile care lucrează împreună pentru a modela industria și economia. Potrivit Statista, se anticipează că piața mondială a produselor și serviciilor de imprimare 3D va depăși 40 de miliarde de dolari SUA până în 2024.

Furnizorii de producție aditivă și proiectanții 3D continuă să își listeze compania pe Thomasnet.com pentru a-și crește ofertele de prețuri și pentru a-și dezvolta afacerea (listați-o aici). Pe măsură ce comunitatea de imprimare 3D continuă să evolueze, suntem curioși să vedem cum evoluează și restul industriei prelucrătoare.

Notă editorului: dacă achiziționați furnizori pentru articole COVID-19, faceți clic aici pentru acei producători și distribuitori. Dacă afacerea dvs. industrială poate sprijini producția de consumabile esențiale pentru combaterea focarului COVID-19, vă rugăm să completați acest formular pentru a ne anunța disponibilitatea și dorința de a dedica resurse. Thomas lucrează cu birourile statului și ale guvernului federal pentru a ajuta mobilizarea producătorilor să livreze consumabile și servicii.

Pentru mai multe articole de fabricație aditivă, vizitați:

• Sticlarul inventează o nouă vopsea care ucide 99% din COVID-19

• NASA Perseverance Rover duce imprimarea 3D pe Marte

• KFC va imprima 3D Nuggets de pui
• Piața de imprimare 3D la patru ori, care depășește 50 de miliarde de dolari până în 2030 [Raport]
• Cum se integrează imprimarea 3D în unitatea de producție [Ghid]

Pentru informații suplimentare despre alte industrii, vizitați:

• Provocări și oportunități în industria aerospațială
• Provocări și oportunități în etichetarea privată
• Provocări și oportunități în fabricarea dispozitivelor medicale
• Provocări și oportunități în industria canabisului
• Provocări și oportunități în industria alimentară și a băuturilor
• Provocări și oportunități în industria farmaceutică