10 ключевых трендов 3D-печати, определяющих инновации 2020 года

В 2019 году аддитивное производство ускорилось беспрецедентными темпами, открывая новые технологии, партнерства и рынки. Вступая в 2020 год, отрасль готовится к трансформационному году. Ниже представлены десять самых влиятельных трендов, которые сформируют 3D-печать в различных секторах.

1. Ландшафт 3D-печати становится еще более разнообразным

Formnext 2019 продемонстрировал стремительное расширение сектора: 852 экспонента — впечатляющий рост на 35% по сравнению с предыдущим годом — представляли широкий спектр стартапов и установленных игроков. Этот скачок сигнализирует о здоровой траектории роста и растущем аппетите к инновациям.

Новые участники, такие как Spectroplast — специалист по силиконовой 3D-печати; One Click Metal, предлагающий доступную систему лазерного порошкового слоевого сплавления; и Evolve Additive Solutions, выделенная из Stratasys, внедрившая электрофотографический процесс — всего лишь несколько примеров компаний, переопределяющих рынок.

Отчет AMFG «Ландшафт аддитивного производства 2019» выявил более 80 производителей принтеров, большинство из которых запустились за последнее десятилетие. Тренд продолжится, усиливая конкуренцию и ускоряя технологические прорывы.

2. На горизонте — более широкий спектр материалов для конкретных приложений

Недавний опрос Jabil выделил стоимость и доступность материалов как критические барьеры для производственного аддитивного производства. Хотя цены могут остаться стабильными, отрасль активно разрабатывает новые полимеры, спроектированные для конкретных промышленных нужд.

Центр инноваций по материалам Jabil, открытый в начале 2019 года, представляет собой полноценный цикл превращения требований клиентов в индивидуальные полимерные порошки и филаменты. Этот подход должен сократить разрыв между материалами для литья под давлением и подходящими для 3D-печати.

Крупные поставщики материалов, такие как BASF и GKN Additive, все чаще позиционируют себя как провайдеры решений, интегрируя AM в свои цепочки создания стоимости и укрепляя индустриализацию технологии.

3. Ожидается больше принтеров и материалов для высокотемпературных полимеров

Прошлый год принес волну высокотемпературных принтеров от Roboze, Zortrax и Essentium, вызванную спросом на высокопроизводительные термопласты вроде PEEK. Эти полимеры предлагают استثиональную тепло-, химическую устойчивость и прочность, но создают серьезные проблемы печати.

Производители решают их, оснащая машины нагреваемыми столами и высокотемпературными соплами, расширяя каталог печатаемых высокотемпературных материалов и обеспечивая более широкое промышленное внедрение.

4. Композитная 3D-печать входит в стадию роста

Легкие, высокопрочные композиты ценятся в авиации, автопроме, нефтегазовом секторе и промышленных товарах. Аддитивное производство может оптимизировать композитное производство, снижая стоимость и сроки по сравнению с традиционными ручными методами.

Компании вроде Fortify, Impossible Objects и Arevo привлекли значительные инвестиции и продемонстрировали успешные приложения — от велосипедных рам до авиационных компонентов. Линейка Fiber от Desktop Metal и множество партнерств «железо-материал» подтверждают импульс сектора.

5. ПО для 3D-печати развивается ускоренными темпами

Исторически софт отставал от железа и материалов, заставляя дизайнеров жонглировать множеством инструментов для подготовки сборки, симуляции и рабочих процессов DfAM. 2020 год принесет волну интуитивных, интегрированных решений, оптимизирующих конвейер проектирования.

Повышенная точность симуляции, мониторинг в реальном времени и удобные инструменты дизайна откроют более широкое производственное использование и глубже внедрят 3D-печать в основные мануфактурные процессы.

6. MES-софт становится обязательным для масштабируемого производства

Серийные производственные линии требуют бесшовного управления рабочими процессами. Ручное управление заказами и пост-производственный контроль создают узкие места, препятствующие масштабированию.

Системы исполнения производства (MES), адаптированные для AM, свяжут все этапы — от планирования заданий до обеспечения качества — в единую цифровую экосистему. Интеграция MES в объекты 3D-печати становится необходимым условием индустриализации.

7. Автоматизация пост-обработки выходит на первый план

Автоматизация удаления поддержек, очистки и отделочной обработки критична для крупносерийного производства. Компании вроде AMT, DyeMansion и PostProcess Technologies представили решения, автоматизирующие деспудривание, барабанную полировку и подбор цвета.

Блок деспудривания AMT, находящийся в бета-тестировании, обещает устранить ручное удаление порошка, превращая 3D-печать в непрерывный, повторяемый процесс, подходящий для массового производства.

8. Крупносерийная 3D-печать приближается к реальности

Металлический биндер-джеттинг — ведущая технология для быстрого, высокоточного, низкозатратного производства. ExOne X1 160PRO и Shop System от Desktop Metal запланированы к запуску в конце 2020 года, нацелены на крупносерийные авто- и промышленные детали.

Крупносерийная полимерная печать также достигла прорывов: миллион деталей для стоматологии от HP и производство сотен тысяч деталей для Align Technology от 3D Systems иллюстрируют потенциал масштабируемости.

9. Данные становятся ключом к повторяемости в 3D-печати

Внутрипроцессный мониторинг через встроенные сенсоры и камеры выходит как жизненно важный инструмент для обеспечения стабильного качества деталей. Решения вроде платформы качества металлической печати Additive Assurance позволяют захватывать и анализировать данные в реальном времени.

По мере зрелости сбора данных производители получат уверенность в надежности AM для производственных компонентов.

10. Сотрудничество ускоряет AM для производства

Отраслево-государственно-научные коллаборации — вроде проекта IDAM под руководством BMW — направлены на демонстрацию крупносерийного AM-производства автозапчастей. Партнерства между поставщиками материалов, производителями станков и конечными пользователями создадут интероперабельные рабочие процессы и упростят масштабирование.

Такие экосистемы ключевы для доказательства конкурентоспособности AM и расширения его рыночного присутствия.

3D-печать в 2020 году: фокус на полномасштабной индустриализации

2020 год закрепит траекторию 3D-печати к индустриализации. Продолжающиеся инвестиции от инкумбентов и новичков, в сочетании с целенаправленным преодолением барьеров стоимости, материалов и рабочих процессов, расширят охват технологии и откроют новые сферы применения.

Читайте также: 20 экспертов AM делятся прогнозами на 2020 год.