Как 3D-печать революционизировала производство: путешествие через её эволюцию

От снижения затрат к увеличению эффективности к стимулированию инноваций, многие люди взволнованы влиянием, которое 3D-печать будет иметь на будущее производства. Однако правда в том, что она уже сделала значительное влияние на отрасль.

Посмотрите назад на эволюцию 3D-печати, чтобы увидеть, как феномен начался и как он помог производственной отрасли эволюционировать.

1980-е: Заложение фундаментов 3D-печати

3D-печать была только идеей в 1980-х. В 1981 году Хидео Кодама из Нагоийского муниципального индустриального исследовательского института в Японии обнаружил способ печати слоев материала для создания 3D продукта. К сожалению, Кодама не смог получить свой патент на технологию утвержденным.

В то же время, во Франции, французская General Electric Company и CILAS, производитель лазерной и оптической технологии, нашли способ создания 3D-печатных объектов. Однако компании не увидели использования для технологии и вскоре отказали от своих открытий.

Наконец в 1986 году американский инженер по имени Чарльз Халл создал прототип для процесса, называемого стереолитографией (SLA). Халл использовал фотополимеры, также известные как акриловые материалы, чтобы эволюционировать от жидкого к твердому используя ультрафиолетовый свет. Халл запатентовал SLA принтер и другие компании последовали примеру. Халл обычно называют «отцом» 3D-печати.

Узнайте больше: Обзор аддитивного производства

Две другие ключевые технологии были запатентованы в этот период тоже — Selective Laser Sintering (SLS), которая использует порошковые зерна для формирования 3D-печатных продуктов; и Fused Deposition Modeling (FDM), которая использует тепло для слоения 3D моделей. Эти 3D-печатные модели заложили фундамент для 3D-печати.

1990-е: Больше технологий и больше принятия

С фундаментом технологии уже созданным, компании начали экспериментировать, расширять и, в конечном счете, коммерциализировать 3D-печать.

Несколько новых 3D-принтеров вышли на рынок, включая ModelMaker от Solidscape®, который депозировал восковые материалы используя inkjet print head, который был более общим для традиционной печати.

Новые процессы, такие как микролитье и распыленные материалы, позволили 3D-печати использоваться для металлов, не только пластиков.

Однако технология все еще была стоимо-пробитивной. В результате, принятие было ограничено высокой стоимостью, низким объемом производством продукта. Таким образом, это стало естественным подходом для прототипирования новых продуктов в аэрокосмической, автомобильной и медицинской отраслях.

2000-е: 3D-печать взрывается

Пока были итеративные изменения и инновации, связанные с 3D-печатью в течение ранних 2000-х, 2005 год отметил год, когда 3D-печать пошла на путь к становлению более мейнстримом. Многие из ранних патентов начали истекать, и изобретатели и предприниматели искали воспользоваться.

Профессор в Англии по имени Др. Адриан Боуер сделал своей миссией создать низкостоимостный 3D-принтер. К 2008 году его «Darwin» принтер успешно 3D-напечатал более 18% своих собственных компонентов, и устройство стоило менее $650.

Когда FDM патент пал в публичный домен в 2009 году, больше компаний смогли создать разнообразие 3D-принтеров и технология стала более доступной.

3D-печать начала делать мейнстрим заголовки, как концепции вроде 3D-печатных конечностей и 3D-печатных почек были захватывающими и потенциально мощными.

2010-е и Движение Мейкеров

По мере того как стоимость 3D-принтеров продолжала падать, спрос на технологию начал взлетать, и они стали более обыденными в доме и в бизнесах.

На цехе производители начали использовать 3D-печать различными способами. Детали машин могли быть отремонтированы быстро, и дефициты инвентаря могли быть побеждены легко.

К 2014 году отрасль сгенерировала более $1 млрд в выручке. Но вместе с впечатляющим финансовым влиянием технологии, 3D-печать также сделала влияние на то, как люди работают.

Люди теперь были свободны делать и создавать новые продукты на своих собственных, не опираясь на компании или технологические фирмы. Этот усиливающий сдвиг топливает Революцию Мейкеров, которая ценит создание и фокусируется на open-source железе.

По анализу A.T. Kearney 2017 года, 3D-печать ожидалась пережить compound annual growth rate (CAGR) 14.37 процента до почти $17.2 млрд между 2017 и 2020 годами.

2020: 3D-печать отвечает на COVID-19

На протяжении десятилетий технология 3D-печати продолжала разрушать производственную отрасль. В марте 2020 года многие производители и инженеры встали для борьбы с пандемией COVID-19 и количество призывов к действию сообщества 3D-печати для поставки необходимых материалов и продуктов — это то, что ни один отраслевой эксперт не предсказал бы.

Более 1700 3D-печати специалистов предложили 3D-напечатать маски, респираторы, клапаны и больше. Ведущая 3D-печать, CNC механическая обработка и инъекционное литье компания, Protolabs, анонсировала в Twitter: «У нас уже есть ряд клиентов, которые обратились к нам за помощью в ускорении производства компонентов для #COVID19 тест-китов и вентиляторов. Работаем на 10 000 run part заказ для отправки завтра. Никогда не был более горд делать то, что мы делаем! #digitalmanufacturing»

Protolabs и многие другие производители быстро работают для производства медицинских поставок — бесплатно. Чтобы увидеть, какие покупатели в-маркете для аддитивных производственных сервисов, которые вы предлагаете, запросите наш бесплатный Custom In-Market Buyer Report.

Будущее аддитивного производства и 3D-печати

Это было вдохновляюще видеть эволюцию 3D-печати и видеть производителей по всем отраслям работать вместе для формирования отрасли и экономики. По Statista, всемирный рынок для 3D-печатных продуктов и сервисов предвосхищается превысить 40 млрд долларов США к 2024 году.

Аддитивные производственные поставщики и 3D дизайнеры продолжают листинг их компании на Thomasnet.com для увеличения их RFQ и роста их бизнеса (ваш здесь). По мере того как 3D-печатное сообщество продолжает эволюционировать, мы любопытны увидеть, как остальная производственная отрасль эволюционирует тоже.

---

Примечание редактора: Если вы источаете поставщиков для COVID-19 предметов, нажмите здесь для тех производителей и дистрибьюторов. Если ваш промышленный бизнес может поддержать производство необходимых поставок для борьбы с вспышкой COVID-19, пожалуйста, заполните эту форму чтобы уведомить нас о вашей доступности и готовности посвятить ресурсы. Thomas работает с Государственными и Федеральными правительственными офисами для помощи мобилизации производителей для доставки поставок и сервисов.

---

Для больше аддитивных производственных статей, посетите:

• Glassmaker Invents New Paint That Kills 99% of COVID-19

• NASA's Perseverance Rover Takes 3D Printing to Mars

• KFC Will 3D Print Chicken Nuggets
• 3D Printing Market to Quadruple, Exceeding $50 Billion by 2030 [Report]
• How to Integrate 3D Printing into Your Manufacturing Facility [Guide]

Для дополнительного инсайта в другие отрасли, посетите:

• Вызовы и возможности в аэрокосмической отрасли
• Вызовы и возможности в частном лейблинге
• Вызовы и возможности в медицинском устройстве производстве
• Вызовы и возможности в каннабис отрасли
• Вызовы и возможности в пищевой и напитковой отрасли
• Вызовы и возможности в фармацевтической отрасли