3D-печать в 2018 г .:7 тенденций, сформировавших отрасль

2018 год стал годом роста и зрелости для индустрии аддитивного производства.

Шумиха вокруг 3D-печати прошлых лет, когда предсказывалось, что потребительская 3D-печать приведет к появлению 3D-принтеров в каждом доме, сменилась волной разочарования, когда оказалось, что это не так.

С тех пор мы стали свидетелями того, как отрасль уходит от этой шумихи и сосредотачивается на ценности аддитивного производства как промышленного решения.

Хотя аддитивное производство по-прежнему составляет относительно небольшой процент в обрабатывающей промышленности с оборотом 12 триллионов долларов, оно явно вышло на передний план как технология, которая может обеспечить цифровую трансформацию во всех отраслях.

В этой статье мы рассмотрим 7 ключевых тенденций, которые помогли сформировать индустрию аддитивного производства в 2018 году.

Аддитивное производство №1 продолжает развиваться

AM - промышленное решение

Достижения аддитивного производства в области промышленного применения сигнализируют о растущей зрелости отрасли.

Важно отметить, что эти разработки по большей части не сразу заметны и не предназначены для замены традиционного производства. Скорее, они отражают постепенный, постепенный прогресс по мере раскрытия нюансов технологии.

Этот переход был особо отмечен на ноябрьской выставке Formnext, крупнейшем в отрасли событии передового производства. С момента своего создания Formnext был ключевым индикатором более широких отраслевых тенденций.

Технология AM for production была основным предметом обсуждения на выставке в этом году, когда производители продемонстрировали промышленное применение своих систем, материалов и программного обеспечения. Но, как отмечали многие, наши взгляды на добавку изменились. Formnext продемонстрировал, что речь идет не столько о «революции» 3D-печати, сколько о приложениях, которые могут извлечь выгоду из этой технологии.

Кроме того, множество промышленных презентаций в сочетании с тем фактом, что Formnext продолжает расти из года в год - в 2018 году количество посетителей увеличилось на 25% по сравнению с 2017 годом, - еще раз демонстрирует, как аддитивное производство стало ключевым часть производственного ландшафта.

Необходимость стандартизации

Повышенное внимание к стандартизации в этом году - еще один признак растущей зрелости отрасли.

Необходимость преодолеть разрыв, когда дело доходит до стандартизации процессов, систем и даже терминологии, становится все более актуальной в связи с растущим вниманием к аддитивному производству для производства.

Как отмечает соучредитель Nano Dimension Саймон Фрид:

<цитата>

«Для того, чтобы индустрия стала полноценной, у вас должны быть стандарты, которых придерживаются все. У вас должны быть процессы, например способы отслеживания продуктов и обеспечение защиты файлов по IP. Так что [в будущем] это будет меньше блеска и гламура, а больше вопросов о том, как эффективно развернуть эти технологии ».

В 2018 году были достигнуты некоторые ключевые вехи в этой области, в том числе:

• Публикация второй версии Дорожной карты стандартизации для аддитивного производства в июне;
• Запуск в июле Центра передового опыта аддитивного производства с целью выявления основных пробелов в стандартизации;
• В ноябре этого года эксперты из исследовательских институтов, организаций по разработке стандартов и правительственные чиновники собрались в Formnext, чтобы провести первый трансатлантический форум по стандартам AM.

По сравнению с традиционным производством, которое веками разрабатывало стандартизированные процессы и методы производства, аддитивное производство все еще находится на начальной стадии своего пути. Но признаки зрелости, которые отрасль продемонстрировала в этом году, указывают на устойчивый, хотя и постепенный, прогресс в направлении производства.

# 2 Увеличение сотрудничества

Этот год подчеркнул важность партнерства и сотрудничества в дальнейшем развитии аддитивного производства.

Создание совместных предприятий, комитетов, кузнечных изделий, консорциумов и стратегических партнерств свидетельствует о том, что заинтересованные стороны объединяют свои усилия для стимулирования индустриализации аддитивного производства.

Ultimaker, например, установила партнерские отношения с мировыми производителями химикатов, чтобы расширить свой портфель материалов. «Что большинство людей выбирают от 3D-принтеров - особенно если они собираются начать использовать их для производства - так это для того, чтобы их прототип был максимально приближен к реальной конечной части», - объясняет президент Ultimaker в Северной Америке Джон Кавола в недавнем заявлении. интервью с AMFG.

Точно так же HP, запустившая в этом году свою систему Metal Jet System, заключила партнерские отношения с ведущими производителями (такими как GKN и Parmatech), чтобы предложить клиентам свои услуги 3D-печати металлом. «Хотя [HP] может быть лучшей полиграфической компанией в мире, мы решили сотрудничать с теми, кто имеет опыт производства металлических деталей для промышленности», - говорит Тим ​​Вебер, глобальный руководитель HP Metal Jet.

Партнерские отношения. также важны для производителей оборудования. В аэрокосмической отрасли, например, Etihad Airways Engineering (поставщик услуг ТОиР) объявила о партнерстве с EOS в начале этого года. Партнерство сосредоточено на производстве деталей самолетов, напечатанных на 3D-принтере, и нацелено на то, чтобы процесс производства и материалы соответствовали авиационным стандартам.

Партнерство и другие партнерские отношения - это всего лишь еще один пример сотрудничества OEM-производителей и производителей систем для дальнейшего развития. ускорить развитие в определенных вертикалях.

Но подписаны не только коммерческие соглашения.

На правительственном уровне растет признание важности AM в производстве.

Буквально в этом месяце CECIMO, Европейская ассоциация станкостроительной промышленности, создала комитет по аддитивному производству, чтобы предоставить предприятиям AM платформу для обсуждения политики ЕС, влияющей на отрасль.

Обладая опытом более 350 организаций, комитет занимается вопросами, связанными с развитием персонала, нормативно-правовой базой и статистикой, связанной с AM. Это важные темы, которые необходимо рассмотреть, если AM продолжит движение по траектории промышленного роста.

# 3 Еще один успешный год для 3D-печати из металла

В последние годы 3D-печать металлом была в центре внимания, и 2018 год не стал исключением.

В начале года в ежегодном обзоре технологий Массачусетского технологического института (MIT) 3D-печать металлом была включена в топ-10 прорывных технологий 2018 года, отмечалось, что эта технология «становится достаточно дешевой и простой, чтобы стать потенциально практичной способ изготовления деталей ».

Но где же рост 3D-печати металлом?

Рост металлических технологий
Согласно ежегодному отчету Sculpteo о состоянии 3D-печати, количество приложений для DMLS увеличилось с 8% в 2017 году до 21% в 2018 году.

Технологии термоядерного синтеза в порошковой среде получили широкое распространение, предлагая эффективное решение для высокопроизводительных небольших приложений в аэрокосмической и медицинской промышленности.

В 2018 году Metal Binder Jetting вышел на передний план, нацеленный на более широкий спектр вариантов использования в автомобильной и промышленной продукции. Масштабируемость и скорость процесса струйной печати металлического переплета делают его привлекательным для тех, кто хочет интегрировать 3D-печать в существующие производственные процессы.

Новые игроки

Возможно, соблазненные потенциалом 3D-печати, в этом году на рынок также вышли несколько новых игроков. Возможно, самым ярким примером является компания HP, которая в сентябре запустила свою новую систему Metal Jet. Система, основанная на технологии HP Binder Jetting, с самого начала была разработана с упором на массовое производство.

Metal AM прошел долгий путь ... но еще многое предстоит сделать
Следует признать, что производителям все еще предстоит решить ключевые проблемы, связанные с 3D-печатью на металле. К ним относятся вопросы скорости печати, качества деталей и повторяемости процесса. Компания Digital Alloys, которая закрыла финансирование серии B летом 2018 года, разработала 3D-печать на металле Joule для решения этих проблем. В этом году компания получила два первых патента на эту технологию.

В разговоре с AMFG генеральный директор Digital Alloys Дункан МакКаллум объясняет:«Сегодня просто не так много хороших вариантов, если вы хотите использовать 3D-печать [металлом] в производстве. Это связано с тем, что системы слишком медленные, производственные затраты слишком высоки, а процессы слишком сложны. Это затрудняет получение неизменно высококачественных металлических деталей ».

Тем не менее, ряд новых металлических технологий и систем, представленных в 2018 году, является положительным показателем уровня активности и исследований, предпринимаемых для дальнейшее развитие 3D-печати металлом.

# 4 Продолжение роста количества материалов

2018 год стал важным годом для инноваций и роста материалов. По мере того как 3D-печать смещается в сторону производства, отрасль вынуждена предоставлять более широкий спектр материалов инженерного класса и с высокими эксплуатационными характеристиками в дополнение к материалам для прототипов более высокого качества.

В 2018 году пластмассы и полимеры продолжали составлять львиную долю рынка материалов для 3D-печати. Согласно отчету SmarTech, эта доля выросла почти до 5,5 млрд долларов в 2018 году по сравнению с 1 млрд долларов в 2017 году.

Возможно, это не станет большим сюрпризом, учитывая, что в 2018 году в отрасль вошли несколько крупных химических компаний, а также существующие игроки, представившие более широкие решения в области материалов.

Например, компания Mitsubishi Chemical совершила набег на рынок полимерных материалов для 3D-печати в начале этого года после приобретения компании Dutch Filaments, производителя и поставщика полимерных нитей для 3D-печати. ​​

Расширение деятельности химического гиганта в области 3D-печати также является еще одним примером признания глобальными компаниями значительных деловых возможностей, которые открываются в этой отрасли.

Что касается металлов, то выручка от продажи металлических порошков в 2018 году достигла 300 миллионов долларов.

Интересно, что рост продаж металлических Binder Jetting в 2018 году позволил компаниям снизить затраты. металлических материалов с использованием сравнительно более дешевых порошков для литья под давлением металла (MIM). Эти порошки также потенциально могут открыть дверь к гораздо более широкому кругу уже хорошо изученных материалов.

Что касается материалов, то в 2018 году вновь сфокусировалось внимание на диверсификации ассортимента материалов для 3D-печати:как новые, так и уже существующие компании инвестируют ресурсы в вывод на рынок новых материалов. В будущем это поможет упростить еще больший спектр приложений для 3D-печати, а также снизит затраты на материалы.

Программное обеспечение №5:ключ к успеху

Являясь одним из трех столпов аддитивного производства, программное обеспечение является одним из важнейших элементов ускорения роста аддитивного производства.

Хотя, как правило, упускается из виду по сравнению с разработками оборудования и материалов, за последние 12 месяцев наблюдается значительный рост активности, инвестиций и инициатив по развитию программного обеспечения.

Развитие программного обеспечения для моделирования
Ключевые вехи в программном обеспечении были достигнуты в области программных решений по обеспечению качества, таких как программное обеспечение для моделирования процессов и мониторинга на месте.

Программное обеспечение для моделирования в течение года набирало обороты. , с такими известными именами, как Siemens и Materialise, которые запускают новые или расширяют существующие программные решения для моделирования.

Рост числа программ для моделирования в целом можно объяснить тем фактом, что 3D-печать, особенно металлами, все больше и больше становится производственной сферой. Это требует большей повторяемости и согласованности процесса.

Используя программное обеспечение для моделирования, дизайнеры и инженеры могут получить ценную информацию о процессе печати, чтобы уменьшить или устранить потенциальные сбои до того, как они произойдут.

Необходимость автоматизации рабочего процесса
Еще одним элементом, который получил все большее признание, является необходимость в программном обеспечении для рабочих процессов для автоматизации, управления и создания масштабируемого процесса аддитивного производства. AMFG объявила о нескольких партнерских отношениях с компаниями, которые решили внедрить программное обеспечение для рабочих процессов для оцифровки и оптимизации ручных процессов.

Что касается безопасности, то появились ключевые игроки, такие как LEO Lane, поскольку потребность в решениях безопасности и защите интеллектуальной собственности становится все более острой .

# 6 Новый акцент на постобработке

Еще одним элементом аддитивного производства, на который раньше не обращали внимания, была стадия постобработки. Постобработка, отнимающая много времени и трудоемкая часть процесса AM, обычно оставалась незамеченной.

Распространение автоматизированных решений для постобработки
Поэтому неудивительно, что постобработка была определена как этап, который больше всего требует доработки для массового производства.

Однако в 2018 году было сделано несколько шагов, чтобы изменить это, с разработка высокоавтоматизированных решений для постобработки.

Что касается аппаратного обеспечения, то некоторые из захватывающих инноваций исходят от PostProcess Technologies. Американская компания предлагает решения для постобработки, которые автоматизируют этапы удаления опор и обработки поверхностей для пластиковых и металлических деталей.

<цитата>

«По мере того, как каждый из наших клиентов масштабирует свои операции AM, они видят все больше и больше узких мест в том, что мы называем третьим этапом аддитивного процесса:пост-печатью. С нашими решениями они могут автоматизировать этот процесс и устранить это узкое место. ”Генеральный директор PostProcess Technologies Джефф Мизе

Интересно, что Post Process объявила о партнерстве с немецким производителем Rosler для вывода своих решений на европейский рынок.

Цифровое управление постобработкой
Что касается программного обеспечения, управление операциями постобработки также привлекает внимание в связи с появлением передовых решений для управления постпродакшн.

Такие решения позволяют пользователям AM подключать постпроизводственное планирование к остальным рабочим процессам AM для создания бесперебойной и масштабируемой производственной операции.

№7 Технология для умных фабрик

Наконец, в 2018 году было установлено, что 3D-печать будет играть неотъемлемую часть в создании умных цифровых фабрик в будущем.

Умные фабрики полагаются на возможности подключения, оцифровку и передовые технологии, чтобы сделать производство более гибким и динамичным.

Аддитивное производство как цифровая технология без инструментов прекрасно вписывается в эту концепцию. 2018 год намекнул на несколько примеров того, как компании могут реализовать видение умной фабрики с помощью 3D-печати.

Например, Ford Motor Company недавно рассказала, как она использует 3D-печать вместе с роботами для совместной работы и приложениями виртуальной реальности в своем новом Центре передового производства стоимостью 45 миллионов долларов в Мичигане.

С 23 3D принтеры в заводском цехе, Ford может работать с различными типами процессов и материалов, такими как песок, нейлон и композиты из углеродного волокна. Они будут использоваться для непосредственного производства всего, от деталей тормозов до компонентов салона автомобиля и сборочного инструмента - гибкость, которую могут обеспечить некоторые производственные технологии.

Другой пример - от BigRep, немецкого производителя 3D-принтеров, который имеет обнародовала планы по оптимизации своих 3D-принтеров для использования на умных фабриках.

Для этого компания заключила партнерское соглашение с инжиниринговой компанией Bosch Rexroth, которая поделится своим опытом в области интеллектуальных производственных решений.

Несмотря на это партнерство, 3D-принтеры BigRep будут оснащены Современные системы управления и приводы с ЧПУ Bosch Rexroth, обеспечивающие все возможности подключения и обработки данных.

Промышленная 3D-печать в 2018 году:история автоматизации и масштабируемости

До 2019 года осталось всего пара недель, поэтому можно с уверенностью сказать, что 2018 год был захватывающим годом для индустрии аддитивного производства.

От растущей роли программного обеспечения до растущего внимания к постобработке, индустрия AM развивалась как цифровая производственная технология, пригодная не только для создания прототипов, но и во все большей степени для производства.

Эта отрасль не только отошла от ажиотажа прошлых лет, но и продемонстрировала растущую зрелость наряду с традиционным производством.

Благодаря разработкам в области оборудования, материалов и программного обеспечения, в 2019 году отрасль будет использовать эти достижения для дальнейшего стимулирования промышленного использования технологий 3D-печати.