4 актуальных вопроса для аддитивного производства в 2019 г.

2018 год был успешным для аддитивного производства во многих отношениях. От разработки новых технологий до инновационных программных решений - в этом году отрасль начала выполнять свои обещания по предоставлению решений для промышленного производства.

Несмотря на эти положительные тенденции, перед отраслью, идущей вперед, по-прежнему остаются важные вопросы. Помня об этом, сегодня мы рассмотрим 4 самых серьезных вопроса, с которыми столкнется аддитивное производство в 2019 году.

Краткий ответ: Да и нет.

Возможность массового производства деталей, напечатанных на 3D-принтере, долгое время была мечтой многих в отрасли. Преимущества очевидны:сложные, часто индивидуализированные продукты могут быть изготовлены в более короткие сроки и, теоретически, за небольшую часть стоимости.

Но увидим ли мы в этом году взлет массового аддитивного производства?

В определенной степени массовое производство уже существует в рамках определенных специализированных приложений. Слуховые аппараты - отличный пример:более 90% производителей слуховых аппаратов уже используют аддитивное производство.

Есть и положительные тенденции со стороны потребителей:такие продукты, как оправы для глаз и стельки для обуви, успешно производятся аддитивно, и несколько компаний планируют массовую настройку в более крупных масштабах. Говорят, например, что у Adidas к концу 2018 года запланировано производство 100 000 деталей.

Но для обеспечения массового производства по всем направлениям все еще существуют проблемы, связанные с:

1) повторяемостью;
2) скоростью;
3) качеством деталей;
4) Повышение рентабельности процесса.

К счастью, предпринимаются шаги для решения каждого из этих пунктов.

Чтобы сделать аддитивное производство жизнеспособным вариантом для производства, компании должны гарантировать, что 3D-печатная деталь будет более рентабельной в производстве, чем деталь, произведенная традиционными методами.

HP - одна из компаний, которая стремится сделать процесс AM более рентабельным, запустив в прошлом году свою систему Metal Jet для 3D-печати металлом.

Основанный на той же технологии нанесения, что и HP Multi Jet Fusion, Metal Jet работает путем нанесения связующего на слой порошка для литья под давлением (MIM). Считается, что эта система, ориентированная на массовое производство, делает печать партий до 50 000 деталей более рентабельной, чем литье под давлением.

Похожее: Интервью:глобальный руководитель отдела металлов HP о влиянии HP Metal Jet

Evolve Additive Solutions - еще одна компания, стремящаяся к массовому производству.

Сосредоточившись на полимерах, компания объявила о своем новая производственная технология «STEP» (сокращение от Selective Toner Electrophotographic Process) в прошлом году. Подход уникален не только с точки зрения разработки нового процесса 3D-печати, но и потому, что технология STEP от Evolve разрабатывается как альтернатива традиционным методам и ориентирована на приложения для массового производства.

Поскольку оба решения будут полностью коммерциализированы в 2020 году, нам придется подождать, чтобы увидеть их влияние.

На самом деле в 2019 году аддитивное производство не заменит массовое производство. Однако мы увидим, что все большее число компаний интегрируют эту технологию в свои производственные процессы, становясь дополнением к существующим методам производства.

Краткий ответ: да.

Разнообразие материалов имеет решающее значение для дальнейшей индустриализации 3D-печати. Но существуют ограничения в отношении доступности материалов, разработанных специально для процесса 3D-печати.

Эта проблема стоит особенно остро, когда речь идет об отраслевых приложениях, например, в автомобильной промышленности.

Однако растущее использование 3D-печати для производственных приложений побудило производителей материалов разрабатывать новые материалы для этих приложений.

Только в 2018 году мировые поставщики материалов, такие как BASF и Solvay, предложили новый выбор полимеров и металлов. В 2019 году этот прогресс будет продолжен, и будут выпущены новые материалы, в большей степени ориентированные на конкретные приложения.

Примечательно, что 2019 год обещает стать годом полимерной 3D-печати, и ожидается, что она станет популярной благодаря высокопроизводительным полимерам и композитам.

Однако новые материалы также сопряжены с новыми проблемами, такими как сертификация материалов и еще большая потребность в улучшении управления машиной.

Краткий ответ: да.

Этап постобработки - одна из наименее оптимизированных частей рабочего процесса аддитивного производства, значительно увеличивающая общее время процесса.

По сути, ручная природа текущих операций постобработки - ключевой фактор в узком месте постобработки. Однако новые разработки могут существенно изменить это в 2019 году.

Есть три способа оптимизации постобработки, которые станут более популярными в 2019 году:

1) Больше оптимизация дизайна

Что касается дизайна, то появляются решения, облегчающие, например, снятие опоры. Возьмем, к примеру, программу e-Stage for Metal компании Materialise, которая автоматически создает опорные конструкции для металлических компонентов. Созданные опоры тонкие и легко снимаются, и, как сообщается, могут сократить время, затрачиваемое на снятие металлической опоры, на 50%.

2) Минимизация потребности в постобработке

Новые технологии также помогают свести к минимуму необходимость в постобработке. Одним из примеров является компания Velo3D, которая разработала хорошо управляемую систему плавления в металлическом порошковом слое. Основанная на том, что компания называет «Intelligent Fusion», система сочетает в себе программное и аппаратное обеспечение для надежной и повторяемой печати объектов, для которых практически не требуются вспомогательные структуры.

3) Автоматическое снятие опор и обработка поверхности

Поскольку большинство доступных сегодня решений не могут полностью исключить постобработку, важность автоматизированных решений постобработки будет расти.

В 2018 году компания PostProcess Technologies представила несколько интересных инноваций в этой области. Для удаления опор и обработки поверхности компания разработала линейку автоматизированных аппаратных решений для постобработки.

Другая недавняя новость, указывающая на растущее внимание к постобработке, поступила от America Makes, ускорителя аддитивного производства, которая объявила о выделении 1,6 миллиона долларов на финансирование развития технологий постобработки, особенно для Избирательная лазерная плавка.

Учитывая последние достижения в этой сфере, 2019 год вполне может стать годом, когда будут решены некоторые из самых насущных проблем в области постобработки. Это позволит компаниям расширять и масштабировать свои операции AM.

Краткий ответ: Да

Поскольку промышленность нацелена на повышение эффективности, надежности и качества производства, программное обеспечение станет жизненно важным элементом этого процесса.

Помимо оборудования, процесс аддитивного производства в значительной степени зависит от программного обеспечения как для проектирования, так и для управления производственными рабочими процессами.

Что касается дизайна, Гарольд Сирс, технический директор Ford Motor Company по технологиям аддитивного производства, недавно заявил в интервью AMFG:

«В целом, мы прошли обучение. через инженерные школы, чтобы подумать о проектах, которые можно создать с помощью обычных процессов. DfAM будет просить людей по-другому думать о том, что они делают и как они подходят к своим проектам. Программное обеспечение будет огромной частью этого ».

При разработке деталей для 3D-печати можно использовать программные инструменты, такие как генеративное проектирование и оптимизация топологии, для создания структур и функций, которые когда-то считались невозможными или слишком дорогостоящими для производить.

Эти конструкции позволяют создавать легкие детали с меньшими отходами материала. .

Рынок передовых проектных решений для аддитивного производства переживает бум:ряд стартапов, таких как nTopology, Frustum и ParaMatters, а также более крупные игроки, такие как Autodesk, стремятся изменить дизайн деталей AM.

Что касается управления, программное обеспечение рабочего процесса будет иметь решающее значение для обеспечения производства с помощью 3D-печати. ​​

Интеграция аддитивного производства в новые и существующие рабочие процессы требует высокого уровня связи между машинами и умение координировать эти процессы.

Программное обеспечение рабочего процесса, такое как AMFG, позволяет компаниям достичь этого путем автоматизации и координации каждого этапа производственного процесса, от управления запросами до производства и даже пост-обработки.

В 2019 году компаниям будет все больше и больше необходимо учитывать программное обеспечение при реализации своих рабочих процессов AM. В конечном итоге это обеспечит масштабируемый и эффективный процесс аддитивного производства.

Новый год, новые возможности

2019 год обещает дальнейший прогресс и развитие во всем спектре аддитивного производства. Однако наряду с этими возможностями возникает ряд вопросов, на которые нужно будет вовремя ответить, и наш список лишь поверхностный.

Таким образом, 2019 год станет годом поиска ответов на некоторые из самых острых вопросов, с которыми в настоящее время сталкивается индустрия AM, и, надеюсь, их решения.