Четыре критических вопроса, стоящие перед аддитивным производством в 2019 году

2018 год стал вехой для аддитивного производства. Прорывы в технологии и ПО сдвинули отрасль ближе к исполнению обещания по-настоящему промышленного производственного решения.

Несмотря на эти вдохновляющие разработки, несколько критических вопросов остаются, пока отрасль смотрит вперед.

#1 Может ли аддитивное производство масштабироваться до высокообъемного производства?

Короткий ответ: Да и нет.

Массовое производство уже прижилось в нишевых секторах. Производители слуховых аппаратов, например, теперь используют аддитивное производство для более чем 90% своих деталей. Потребительские продукты вроде очковых оправ и стель для обуви производились аддитивно, а компании вроде Adidas установили цель в 100 000 деталей ежегодно.

Для обеспечения массового производства в более широком масштабе, вызовы вокруг повторяемости, скорости, качества деталей и стоимостной эффективности должны быть решены.

Система HP Metal Jet, представленная в прошлом году, использует биндер-джет технологию на MIM-порошке для производства до 50 000 деталей за партию более стоимо-эффективно, чем литье под давлением.

Связано: Интервью: Глобальный руководитель HP по металлам о влиянии HP Metal Jet

Аналогично, Evolve Additive Solutions разработала технологию STEP (Selective Toner Electrophotographic Process) для полимеров, нацеленную на предоставление высокообъемной альтернативы конвенциональным методам.

Оба решения запланированы к полной коммерциализации в 2020 году. Пока 2019 год не увидит аддитивное производство заменяющим массовое производство полностью, мы можем ожидать, что оно станет ценным дополнением к существующим методам.

#2 Станут ли доступны больше AM-специфичных материалов?

Короткий ответ: Да.

Материальное разнообразие ключево к индустриализации 3D-печати, однако многие применения все еще лишены посвященных сырьевых материалов. Автомобильный сектор — яркий пример.

Растущее использование аддитивного производства стимулировало поставщиков вроде BASF и Solvay запустить новые полимеры и металлические сплавы в 2018 году. В 2019 году тренд продолжится с большим количеством приложение-специфичных материалов, особенно высокопроизводительных полимеров и композитов.

Новые материалы также введут свежие вызовы, включая сертификацию материалов и более строгие требования к машинному контролю.

#3 Увидим ли мы больше автоматизированных решений постобработки?

Короткий ответ: Да.

Стадия постобработки остается узким местом, в основном потому, что она все еще выполняется вручную. Однако 2019 год станет свидетелем прогресса в трех ключевых областях:

1) Оптимизация дизайна. ПО вроде Materialise e-Stage для металла генерирует тонкие, легко удаляемые опоры, сокращая время удаления опор до 50%.

2) Минимизация потребности в постобработке. Система Velo3D «Intelligent Fusion» комбинирует ПО и железо для производства деталей, требующих почти никаких опор.

3) Автоматизированное удаление опор и финишная обработка поверхности. PostProcess Technologies выпустила линию автоматизированного железа, в то время как America Makes объявила $1,6 млн грант для ускорения постобработки для селективного лазерного плавления.

С этими разработками 2019 год может наконец разрешить многие из самых насущных проблем постобработки, позволяя более широкое внедрение AM.

#4 Станет ли ПО существенным для масштабирования AM-производства?

Короткий ответ: Да.

ПО уже интегрально для аддитивного производства, и его роль только вырастет, пока отрасль ищет более высокую эффективность, надежность и качество. И дизайн, и управление рабочим процессом полагаются на сложные инструменты.

В дизайне инициативы вроде Design for Additive Manufacturing (DfAM), генеративный дизайн и топологическая оптимизация позволяют создавать легкие, сложные детали, которые ранее были невозможны или стоимо-простибительны. Стартапы вроде nTopology, Frustum и ParaMatters, наряду с устоявшимися игроками вроде Autodesk, переформируют AM-дизайн рабочие процессы.

На стороне управления платформы рабочих процессов вроде AMFG автоматизируют и координируют каждую стадию — от запроса до постобработки — обеспечивая бесшовную интеграцию с существующими производственными линиями.

К 2019 году компании всё чаще будут учитывать ПО в своих AM-стратегиях, обеспечивая масштабируемое и эффективное производство.

Новый год, новые возможности

2019 год обещает доставить дальнейший прогресс по аддитивному производству, но также потребует решительных ответов на вопросы, определяющие будущее отрасли. Пока мы навигируем этот эволюционирующий ландшафт, мы можем ожидать, что год принесет ясность — и новые возможности — для AM-сообщества.